故答案为:T2<T1; 合成氨反应是放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NH3的体积分数下降,所以T1>T2;
(3)C(s)+H2O(g)?H2(g)+CO(g)反应中,C是固体,所以该反应的平衡常数K1=
②(Ⅰ)v(CO2)=
,故答案为:
;
﹣1
﹣1
=0.16mol/(L?min),故答案为:0.16 mol?L?min;
(Ⅱ)实验3要达到与实验2等效的平衡状态,但到达平衡的时间短,故采取的措施要使得
反应速率快,但平衡不移动,所以D正确,故选D;
(Ⅲ) 由实验1、2,利用等效平衡判断该反应为放热,升高温度,平衡向吸热的方向移动即逆向移动,所以平衡常数减小,故答案为:减小. 点评: 本题考查较综合,涉及化学平衡的计算、影响反应速率及平衡的因素、平衡的判定、化学平衡图象等,注重2015届高考常考查点的考查,注意图象的分析,题目难度中等. 9.(14分)某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究. a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有一定质量的纯铁粉的小烧杯放入瓶中. b.关闭止水夹,点燃红磷,伸人瓶中,塞好胶塞.
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中缓慢滴入一定量的4mol?L的稀硝酸,铁粉完全溶解. 气体产物成分探究
(1)实验前如何检查该装置的气密性?关闭止水夹,通过分液漏斗向广口瓶中加水,当水不能顺利滴下时停止加水,观察分液漏斗中水位,若水位不下降,则说明装置气密性良好. (2)燃烧红磷的目的是除去广口瓶内空气中的氧气,避免干扰气体检验.
(3)为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是打开止水夹,向瓶内通入少量空气.
产物中铁元素价态探究: (4)提出合理假设:
假设1:产物中只有+2价铁;假设2:产物中只有+3价铁, 假设3:产物中既有+2价铁,又有+3价铁.
(5)设计实验方案,验证假设1成立(写出实验操作步骤现象和结论):取小烧杯中反应溶液少许放入一支试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向其中加少量H2O2溶液,溶液显红色,则证明假设1成立. 问题讨论:
(6)广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是实验结束后,热NaOH溶液在充入足量空气(或氧气)条件下,将瓶中氮的氧化物完全吸收防止空气污染.若假设3成立,且所得溶液中n(Fe):n(Fe)=3:1时,则对应的离子反应方程式为4Fe+12H+3NO32+3+
=3Fe+Fe+3NO↑+6H2O.
2+
3+
+
﹣
﹣1
考点: 铁及其化合物的性质实验. 专题: 实验题.
分析: (1)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象来判断装置气密性的好坏;
(2)利用红磷燃烧消耗氧气且生成五氧化二磷固体,除去广口瓶内的氧气; (3)一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮为无色,二氧化氮为红棕色; (4)根据Fe元素有+2价、+3价来分析;
(5)依据二价铁离子具有还原性能够被氧化剂氧化成三价铁,三价铁遇到硫氰酸根离子显红色解答;
(6)氮的氧化物有毒,不能直接排放到空气中,通入氧气后可以用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气;
依据反应后溶液中二价铁与三价铁离子物质的量之比,结合氧化还原反应得失电子守恒写出反应的离子方程式. 解答: 解:(1)实验前检验气密性的方法是:关闭止水夹,通过分液漏斗向广口瓶中加水,当水不能顺利滴下时停止加水,观察分液漏斗中水位,若水位不下降,则说明装置气密性良好;
故答案为:通过分液漏斗向广口瓶中加水,当水不能顺利滴下时停止加水,观察分液漏斗中水位,若水位不下降,则说明装置气密性良好;
(2)红磷能够在氧气中燃烧生成固体五氧化二磷,燃烧红磷的目的除去广口瓶内的氧气,避免干扰产物成分的检验,
故答案为:除去广口瓶内的氧气,避免干扰产物成分的检验;
(3)一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,为证明气体产物为NO,可以向瓶内通入少量氧气,通过瓶内气体颜色的变化,证明气体产物为NO; 故答案为:打开止水夹,向瓶内通入少量空气;
(4)Fe元素有+2价、+3价,所以假设1:产物中只有+2价铁;假设2:产物中只有+3价铁;假设3:产物中既含有+2价又有+3价铁元素, 故答案为:产物中只有+3价铁;
(5)二价铁离子具有还原性能够被氧化剂双氧水氧化成三价铁离子,三价铁遇到硫氰酸根离子显红色,所以取小烧杯中反应溶液少许放入一支试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液
不显红色,再向其中加少量H2O2溶液,溶液显红色,则证明假设1成立;
故答案为:取小烧杯中反应溶液少许放入一支试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向其中加少量H2O2溶液,溶液显红色,则证明假设1成立;
(6)氮的氧化物有毒,不能直接排放到空气中,通入氧气后可以用氢氧化钠溶液吸收;
2+3+
反应后如果所得溶液中n(Fe):n(Fe)=3:1时,说明硝酸与铁反应即生成硝酸亚铁
﹣+
又生出硝酸铁,依据得失电子守恒可知其离子方程式为:4Fe+12H+3NO3
2+3+
=3Fe+Fe+3NO↑+6H2O;
故答案为:实验结束后,热NaOH溶液在充入足量空气(或氧气)条件下,将瓶中氮的氧化物完全吸收防止空气污染;4Fe+12H+3NO3=3Fe+Fe+3NO↑+6H2O. 点评: 本题考查了铁及其化合物的性质,侧重考查学生分析问题设计实验的能力,明确物质的性质是解题关键,题目难度中等. 10.(6分)实验室经常要制取某种气体并验证该气体的性质. (1)如图1所示的装置适合作尾气吸收的是BC(填序号). (2)向如图2所示装置中通入气体X,A中品红溶液褪色,则X可能是SO2、Cl2(O3、ClO2等)(至少填两种)如果要证明X是SO2气体,接下来的操作是:将褪色后的溶液再加热,如果溶液又恢复成红色,则X一定为SO2 +
﹣
2+3+
考点: 二氧化硫的化学性质;实验装置综合. 专题: 实验设计题.
分析: (1)极易溶于水的气体,若吸收时导管伸入水中,由于气体溶于水,导致装置内压强急剧降低,外界大气压压着液体进入,产生倒吸现象;
(2)能使品红褪色的气体往往具有漂白性,常见由二氧化硫、臭氧等,二氧化硫的漂白具有不稳定性. 解答: 解:(1)A.吸收装置中的导管没直接伸入到液体中,不易吸收气体,故A错误; B.吸收装置中的导管下联漏斗,漏斗口与液面相平,可吸收易溶性气体,能防止倒吸,故B正确;
C.即使倒吸,也是吸入到集气瓶中,不会进入反应器中,能防止倒吸,故C正确; 故答案为:BC;
(2)能使品红褪色的气体有SO2、Cl2 (O3、ClO2等),二氧化硫的漂白具有不稳定性,将褪色后的溶液再加热,如果溶液又恢复成红色,则X一定为SO2. 故答案为:SO2、Cl2 (O3、ClO2等);将褪色后的溶液再加热,如果溶液又恢复成红色,则X一定为SO2.
点评: 本题考查了物质制备方案设计以及二氧化硫的性质,主要考查尾气吸收装置等,题目难度中等,侧重于基础知识的综合应用的考查,注意对基础知识的积累.
11.(10分)实验室用FeSO4溶液和NaOH溶液反应制取Fe(OH)2,却很难看到稳定的白色沉淀.有同学设计了一种新的实验方法,能清楚看到生成白色沉淀及白色沉淀转化成红褐色沉淀的现象.请完成以下空白:
(1)取一定体积的0.1mol.LNaOH溶液放于烧杯中,加热煮沸后,再滴入几滴植物油; (2)选择图中装置甲(填“甲”或“乙”),将(1)所得溶液加入到装置中并按图示组装好装置.
﹣1
(3)在你选择的装置上标明电极材料分别为b﹣Fe、a﹣石墨
(4)实验中可在阳极附近溶液中看到稳定的白色Fe(OH)2沉淀.
(5)如果要看到白色沉淀转化为红褐色沉淀的现象,接下来的操作是将电极反向连接.
考点: 制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;原电池和电解池的工作原理. 分析: (1)用煮沸的方法排出NaOH溶液中的氧气;
(2)由于铁与NaOH溶液不能发生自发的氧化还原反应,故不能设计成原电池,只能设计成电解池;
(3)在电解池中,要使铁能放电,铁应做阳极;
2+
(4)由于铁做阳极,故Fe在阳极生成,则Fe(OH)2在阳极生成;
(5)要看到白色沉淀转化为红褐色沉淀的现象,只需让装置中有氧气生成即可. 解答: 解:(1)由于Fe(OH)2有很强的还原性,故要想制得Fe(OH)2,必须排除装置和溶液中的氧气,而排出NaOH溶液中的氧气用煮沸的方法,故答案为:加热煮沸; (2)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应,而由于铁与NaOH溶液不能发生自发的氧化还原反应,故不能设计成原电池,只能设计成电解池,故答案为:甲;
2+
(3)在电解池中,要使铁能放电变为Fe,铁应做阳极,即b为铁棒,阴极可以选择惰性电极,比如碳棒,即a为碳棒,故答案为:b﹣Fe;a﹣石墨;
(4)由于铁做阳极,则阳极上铁放电:Fe﹣2e=Fe,故Fe在阳极生成,则Fe(OH)2在阳极生成,故答案为:阳极附近溶液中;
(5)要看到白色沉淀转化为红褐色沉淀的现象,只需让装置中有氧气生成即可,则只需让电极反向连接,则此时阳极为C棒,铁棒为阴极,则此时阳极上OH放电生成氧气,会将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3,使白色沉淀转化为红褐色沉淀,故答案为:将电极反向连接.
点评: 本题考查了Fe(OH)2的制取,应注意的是Fe(OH)2有很强的还原性,要防氧化,故采取加热煮沸以及加植物油等方法来防氧化.
三、解答题(共1小题,满分15分)【化学---选修5:有机化学基础】 12.(15分)化合物H可用以下路线合成:
﹣
﹣
2+2+
已知:
回答下列问题:
(1)11.2L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以生成88g CO2和45g H2O,且A分子结构中有3个甲基,则A的结构简式为(CH3)3CH;
(2)B和C均为一氯代烃,D的名称(系统命名)为2﹣甲基丙烯;
(3)在催化剂存在下1mol F与2mol H2反应,生成3﹣苯基﹣1﹣丙醇.F的结构简式是
;
(4)反应①的反应类型是消去反应; (5)反应②的化学方程式为
;
(6)写出所有与G具有相同官能团的芳香类同分异构体的结构简式、
、、.
考点: 有机物的合成.
专题: 有机物的化学性质及推断.
分析: 11.2L(标准状况)的烃A的物质的量==0.5mol,11.2L(标准状况)
=2mol,n(H2O)
的烃A,在氧气中充分燃烧可以生成88gCO2和45gH2O,n(CO2)==
=2.5mol,烃、二氧化碳、水的物质的量之比=0.5mol:2mol:2.5mol=1:4:5,
根据原子守恒知,A分子式为C4H10,
且A分子结构中有3个甲基,则A的结构简式为(CH3)3CH,A发生取代反应生成氯代烃B、C,B和C发生消去反应生成烯烃D,D的结构简式为CH2=C(CH3)2,D发生信息反应生成E,结合题给信息知,E结构简式为CH3CH(CH3)CH2OH,在催化剂存在下1molF