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(15分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3...

(15分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置略去部分加持仪器模拟生成过程。

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烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (I)

2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)               (II)

S(s)+Na2SO3(aq)满分5 manfen5.comNa2S2O3(aq)                (III)

(1)仪器组装完成后关闭两端活塞向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成  一段液注        则整个装置气密性良好。装置D的作用是                 。装置E中为           溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为             

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择          

a.蒸馏水                    b.饱和Na2SO3溶液

c.饱和NaHSO3溶液            d.饱和NaHCO3溶液

4)实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是           

5)已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是              

6)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩冷却过滤,洗涤,干燥,即得到粗产品(主要含有Na2S2O3•5H2O和其他杂质)。某兴趣小组为测定该产品纯度,准确称取4.96 g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 mol•L¯1碘的标准溶液滴定。反应原理为:2S2O32-+I2S4O62-+2I¯,滴定至终点时,滴定起始和终点的液面位置如图,则产品的纯度为_________。

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经仪器分析,该产品纯度为16%,分析该兴趣小组测定产品纯度偏差的因(忽略人为误差)              [M(Na2S2O3•5H2O)=248g/mol]

 

(1)液柱高度保持不变(1分) 防止倒吸(1分) NaOH(合理即得分)(1分)(2)2:1(2分) c(2分)(4)控制滴加硫酸的速度(合理即得分)(2分) 溶液变澄清(或浑浊消失)(2分) (6)18.1% (2分) 粗产品中含有Na2SO3(或Na2S)可以消耗I2,使消耗的碘水体积偏大(2分) 【解析】 试题分析:(1)如果装置不漏气,则液注高度保持不变,据此可以说明气密性良好;SO2易溶于水,所以D为安全瓶,起防止倒吸的作用;SO2、H2S均是大气污染物,需要尾气处理,因此装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用。二者都是酸性气体,应该选用NaOH溶液。 (2)根据题目所给3个化学反应方程式可得出对应关系:2Na2S ~ 2H2S ~ 3S ~3 Na2SO3,即2molNa2S反应时同时生成2molNa2SO3,还需要1molNa2SO3,所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1。 (3)SO2易溶于水,能与Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反应,但在NaHSO3溶液中溶解度较小,所以最好选用饱和亚硫酸氢钠溶液,答案选c; (4)SO2利用70% H2SO4与Na2SO3反应制取,所以为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是控制滴加硫酸的速度即可; (5)反应(III)相对较慢,而反应III 是固体S与亚硫酸钠溶液反应,所以烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失); (6)根据示意图可知起始时读数是0.00ml,终点时读数是18.10ml,这说明实际消耗溶液的体积是18.10ml,所以Na2S2O3•5H2O的质量=0.1000mol/L×0.01810L×2×248g/mol=0.89776g,则产品的纯度为。如果经仪器分析,该产品纯度为16%,这说明测量值偏高,即消耗标准液的体积偏大,所以可能的原因是粗产品中含有Na2SO3(或Na2S)可以消耗I2,使消耗的碘水体积偏大。 考点:考查物质制备实验方案设计与探究  
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(15分)甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。

(1)已知在常温常压下

2CH3OH(l) 3O2(g) 2CO2(g) 4H2O(g)   ΔH=-1275.6 kJ/mol

2CO (g)+ O2(g) 2CO2(g)   ΔH=-566.0 kJ/mol

H2O(g) H2O(l)   ΔH=-44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:                        

(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)满分5 manfen5.comHCHO(g)+H2(g)甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题

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600K时,Y点甲醇的υ(逆)         (正)(填><

从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。

有同学计算得到在t­1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由      

(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O()和()分别进行催化CH3OH的脱氢实验:CH3OH(g)满分5 manfen5.comHCHO(g)+H2(g)CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:

序号

温度

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

T1

0.050

0.0488

0.0484

0.0480

0.0480

0.0480

T2

0.10

0.094

0.090

0.090

0.090

0.090

可以判断:实验的前20 min的平均反应速率 ν(H2)=              

实验温度T1    T2(填><);催化剂的催化效率实验    实验(填><)。

(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用如下图所示装置模拟上述过程,

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则Co2+在阳极的电极反应式为                  ;除去甲醇的离子方程                  

 

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(13分)X、Y、Z、W四种常见元素,且均为短周期元素。已知:X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸Y的氧化物是典型的两性氧化物,可用于制造一种极有前途的高温材料 Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料W被称为军事金属,可在CO2中燃烧。

(1)X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为               

(2)Z的氧化物在通领域用来作            ,工业上制Z单质的化学反应方程式为        

(3)在50mL lmol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液,得到1.56g沉淀,则加入NaOH溶液的体积最多          mL。

(4)Y、W合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学,为测定某Y、W合金设不含其他元素中W的质量分数,设计下列实验方案进行探究。称量x g Y、W合金粉末,放在图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。

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欲计算W的质量分数。该实验中还需测定的数据是           若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?若有影响分析其原因                                  

 

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用酸性氢氧燃料电池(乙池)为电源进行电解的实验装置(甲池,一定条件下可实现有机物的电化学储氢)如下图所示。甲池中A为含苯的物质的量分数为10%的混合气体,B为10mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%,C为标准状况下2.8mol气体(忽略水蒸汽),下列说法不正确的是

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A.乙池中溶液的pH变大                  B.E处通入H2,C处有O2放出

C.甲池中阴极区只有苯被还原               D.导线中共传导11.2mol电子

 

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下列说法正确的是

A煤经处理变为气体燃料的过程属于物理变化

B淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物

C乙烯和乙醇均可使酸性KMnO4溶液褪色

D乙酸乙酯和植物油均可水解生成乙醇

 

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下列实验中,依据实验操作及现象,得出的结论正确的是

 

操作

现象

结论

A

将水蒸气通过灼热的铁粉

粉末变红

铁与水在高温下发生反应

B

将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中

红棕色变深

反应2NO2(g)满分5 manfen5.com N2O4(g);ΔH<0

C

将少量的溴水分别滴入FeCl2溶液、NaI溶液中,再分别滴加CCl4振荡

上层分别呈无色和紫红色

还原性:I>Br >Fe2+

D

向溶液X中加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水中

生成白色沉淀

溶液X中一定含有 CO32- SO32

 

 

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