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(18分)实验是化学学习的基础,请完成以下实验填空: Ⅰ.(1)常压下,已知甲烷...

18)实验是化学学习的基础,请完成以下实验填空:

Ⅰ.1)常压下,已知甲烷的热值是55.625KJ/g,请写出甲烷燃烧热的热化学方程式                         

2)某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液配制0.50 mol/L NaOH溶液时至少需要称量NaOH固体             g

3)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。装置中环形玻璃搅拌棒的搅拌方法是             ,该实验过程中量筒最少要准备      个。

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4)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

下表中的a=                

     温度

 

实验

次数

起始温度t1/℃

终止温度

t2/℃

温度差平均值

t2-t1/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

30.1

    a   

2

27.0

27.4

27.2

31.3

3

25.9

25.9

25.9

29.8

4

26.4

26.2

26.3

31.4

近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热△H=                (取小数点后一位)。

上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)       

a.实验装置保温、隔热效果差

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

e、配置氢氧化钠溶液的氢氧化钠固体中混有氧化钠

Ⅱ.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:

1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______________________________

2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

满分5 manfen5.com         实验

混合溶液  

A

B

C

D

E

F

4 mol·L1 H2SO4/mL

30

V1

V2

V3

V4

V5

饱和CuSO4溶液/mL

0

0.5

2.5

5

V6

20

H2O/mL

V7

V8

V9

V10

10

0

请完成此实验设计,其中:V1__________ V9________

3)该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因             

 

Ⅰ、(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H =-890kJ/mol (2)5.0 (3)上下移动 2 (4)① 4.0(2分) ② -53.5 kJ/mol ③ a c d Ⅱ、(1)硫酸铜与锌反应产生的铜与锌可形成铜—锌原电池加快了锌与硫酸产生氢气的速率 (2)V1=30 V9=17.5 (3)当加入一定量硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与硫酸的接触面积而使反应速率下降 【解析】 试题解析:Ⅰ.(1)常压下,已知甲烷的热值是55.625KJ/g,则1mol甲烷完全燃烧放出的热量为=55.625KJ/g×16g/mol=890KJ/mol,甲烷燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H =-890kJ/mol;(2)实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,配制0.50 mol/L NaOH溶液时,容量瓶的规格为250ml,需要称量NaOH固体=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g;(3)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验中环形玻璃搅拌棒的搅拌方法是环绕温度计上下移动,该实验过程中量筒最少要准备2个,一个量算,另一个量碱;(4)①根据表中数据可知,温度的差值是(℃)4.0、4.1、3.9、5.1,所以根据表中数据实验4的误差太大,舍去。因此温度差的平均值是(4.0+3.9+4.1)℃÷3=4.0℃;②反应中生成0.025mol水,所以反应热△H=-0.00418×4.0×80÷0.025=-53.5 kJ/mol;③53.5 kJ/mol小于57.3 kJ/mol,选项a有热量损失,测定结果偏小;配制0.50 mol/L NaOH溶液时俯视刻度线读数时,浓度偏大,测定结果偏高;次数越多,热量损失越多;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,则温度差值减小,测定结果偏小;用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数,则氢氧化钠的体积增加,测定结果偏高,实验答案选acd;Ⅱ.(1)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn原电池,而加快化学反应速率;(2)要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同.A组中硫酸为30ml,那么其它组硫酸量也都为30ml.而硫酸铜溶液和水的总量应相同,B组中硫酸30ml,水为0,那么总量为20ml,所以V9=17.5ml,V1=30ml. 考点:燃烧热、中和热、化学反应速率  
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(16)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,满分5 manfen5.com总反应为:

2CH3CHO + H2O === CH3CH2OH + CH3COOH。实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示。

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1)若以甲醇燃料电池为该电解的直流电源,燃料电池中的电解液是氢氧化钠溶液,则燃料电池中b极的电极反应式为                                                 。电池工作一段时间后,氢氧化钠溶液物质的量浓度         (填变大,变小或不变)

2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。阳极电极反应如下: 4OH - 4e== O2↑+ 2H2O                           

3)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是               

4)若直流电源使用新型的熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),该电池以一定比例Li2CO3Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650 ,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(COH2的体积比为1∶1)直接作燃料,其工作原理如图所示。

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①B极发生______(氧化还原”)反应,电极反应式                       

以此电池电解足量的CuSO4溶液,当电池消耗1.12L(标准状况下)氧气时,则阴极产物的质量为_  _____ g。加入一定量的            可以让CuSO4溶液回复原状。

ACuO     BCu(OH)2      CCuCO3      DCu

 

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铁镍蓄电池,放电时的总反应为:满分5 manfen5.com下列有关该电池的说法不正确的是

A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe

B.电池放电时,负极反应为Fe2OH2e===Fe(OH)2

C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低

D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)22OH2e===Ni2O33H2O

 

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将等质量的两份锌粉ab分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,其中正确的是满分5 manfen5.com

 

 

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在铝浓硝酸原电池中,当导线中有1mol电子通时,理论上的两极变化是

铝片溶解9g    铜片溶解32g   铜片上析出1 gH2     铝片上析出1mol NO2

A①③       B①④       C②③      D②④

 

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发射嫦娥一号月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:

①H2(g)满分5 manfen5.comO2(g)H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol

②H2(g)H2(l) ΔH2=-0.92 kJ/mol

③O2(g)O2(l) ΔH3=-6.84 kJ/mol

④H2O(l)H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ/mol

则反应H2(l)满分5 manfen5.comO2(l)H2O(g)的反应热ΔH

A.+237.46 kJ/mol     B.-474.92 kJ/mol

C.-118.73 kJ/mol      D.-237.46 kJ/mol

 

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