【解题指导】电解硫酸铜溶液的反应方程式为:2CuSO4 +2H2O 电解====2Cu + 2H2SO4 + O2↑,从上述方程式可以看出,因此,电解前后只有铜和氧的改变,电解后加入CuO就可以使溶液恢复原来状态。但本题提示加入Cu(OH)2后溶液恢复原来状态,说明电解过程中不仅硫酸铜被电解,而且有水被电解(因为硫酸铜被电解xx)。0.1molCu(OH)2可以看作是0.1mol的CuO和0.1mol H2O,因此电解过程中有0.1mol的硫酸铜和0.1mol的水被电解。
A.20% B.25% C.75% D.80%
⑴按上图所示的虚线方向观察,能否看出两次平衡容器内颜色深浅的变化?并请说明理由。答:
⑵按上图所示的实线方向观察(活塞无色透明),能否看出两次平衡容器内颜色深浅的变化?并请说明理由。答:
【解题指导】状态A与状态B的不同点是:pB=2pA,但题设反应是气体物质的量不变的反应,即由状态A到状态B,虽然压强增大到原来的2倍,但是平衡并未发生移动,所以对体系内的任何一种气体特别是 I2(g) 而言,下式是成立的:cB[I2(g)]=2cA[I2(g)]。对第⑵小问,可将有色气体 I2(g) 沿视线方向全部虚拟到活塞平面上--犹如夜晚看碧空里的星星,都在同一平面上。则视线方向上的 I2 分子多,气体颜色就深;反之,则浅。
【答案】⑴可以观察到颜色深浅的变化。由于方程式两边气体物质的物质的量相等,容积减半,压强增大到2倍时,I2(g)及其他物质的物质的量均不变,但浓度却增大到原来的2倍,故可以看到I2(g)紫色加深。⑵不能观察到颜色深浅的变化。因为由状态A到状态B,平衡并未发生移动,尽管 cB[I2(g)]=2cA[I2(g)],但 vB[I2(g)]= vA[I2(g)],即视线方向上可观察到的 I2(g) 分子数是相同的,故不能观察颜色深浅的变化。
【错解分析】由于要配置480mL0.1 mol/L的碳酸钠溶液,因此需要溶质的质量为:⑴若溶质为碳酸钠,则0.48×106×0.1=5.2g,因此选择A选项;⑵若溶质为Na2CO3·10H2O,0.48×286×0.1=13.7g;因此选择B选项。造成错解的原因:⑴没有注意容量瓶的规格和特点。由于容量瓶为容量500mL,且容量瓶只有一个刻度(标线),因此只能用该仪器配制500mL的溶液;⑵配制溶液时,所得的体积应该是溶液的体积,而不是加入的水的体积。
【解题指导】选项A,由于AlCl3溶液中,H+得电子能与大于Al3+,所以在纯铝电极上得到的是H2,而不是Al。选项B,Cu与浓H2SO4在加热条件下发生反应,通过测定有SO2生成来证明浓H2SO4具有强氧化性,但在图乙所示的装置中,浸有稀硫酸的棉花不能吸收掉多余的SO2,对环境造成影响,浸有稀硫酸的棉花改为"浸有NaOH溶液的棉花"即可达到实验目的。选项C,在高温下MnO2和Al发生铝热反应生成Mn。选项D,外管直接与被加热,其温度高于内管,外管盛有的NaHCO3稍微受热就分解,无法得出Na2CO3热稳定性大于NaHCO3的结论,应将盛放Na2CO3和NaHCO3的位置调换即可达到实验目的。
【错解分析】本题一共给出4个已知信息,正确领悟信息的实质是关键,否则及易错解,如信息①是CH2=CH-CH=CH2和 的"-C=C-"键都打开,相互连接形成一个含有一个"-C=C-"的六元环,所以在解答后面的题目中看到与之相关条件的反应都是成环反应,再如信息③是去掉一个碳原子,将烯醇氧化为烯醛。解读信息时要一看条件二看断键部位,弄清楚反应物和生成物的关系,只有这样才能将信息正确合理导入推断或合成中,防止出现错解。如本题推写A与B的反应时,不能根据信息②进行逆向推断出C而无法xxA、B的结构,推出A、B结构后,无法将信息①的成环反应迁移到新的反应中而无法写出相关方程式。
【解题指导】根据已知②的反应,反推C为 ,结合信息观察反应,可知A与B应该发生Diels-Alder反应,A为 ,B为 。有机B中本身含有酯基,炔烃中的"-C≡C-"与酯发生加成反应转化为含有"-C=C-"的 ,根据原子守恒即可推写出酯为 HCOOCH3,炔为CH≡CH。合成 是一个成环反应,根据已知①,反推由CH2=CH-CHO和 发生Diels-Alder该有机物。根据已知④,CH3CH=CH2与Cl2在500℃下发生取代反应生成Cl-CH2CH=CH2,Cl-CH2CH=CH2在NaOH溶液中发生水解生成HO-CH2CH=CH2,根据已知③,HO-CH2CH=CH2转化为CH2=CH-CHO。
甲同学利用上述装置,用实验来验证硫酸氧化性的上述结论(已知98%的浓硫酸的密度为1.84g·cm-3)。他先向试管B加入5mL品红试液,向试管C、D中各加入5mL饱和澄清石灰水;向带支管的试管中放入铜粉和3mL水,然后从分液漏斗向支管试管中滴加98%的浓硫酸10滴(约0.5mL),加热至沸腾,这时支管试管中溶液颜色是否有明显变化_____(填"无"或"有"),试用数据解释其原因____________;该同学用分液漏斗再向支管试管中加98%的浓硫酸10mL,并加热至沸腾,观察到支管试管中现象是____ _。
【解题指导】⑴配有分液漏斗的装置,检验装置气密性时一定要先关闭分液漏斗的活塞;加入浓硫酸和水混合液中硫酸质量分数:0.5cm3×1.84g/cm3×98%/(3g+0.5cm3×1.84g/cm3)×{bfb}=23%<60%;⑵B、C、D试管验证SO2和CO2,检验二氧化碳前必须确认二氧化硫已除尽了。C中溶液具备两个功能:除二氧化硫和确认二氧化硫是否除尽,所以装入足量酸性高锰酸钾溶液或足量溴水,溶液颜色变浅而不褪色,说明SO2除尽了,否则不能说明二氧化硫除尽了。⑶根据气体中有SO2和H2,D中溶液确认SO2是否除尽,所以装入品红试液。点燃氢气前,必须检验氢气纯度。
⑵ 丙装置中药品的名称为________________,丁装置的作用是 。为使实验数据准确,还需在A之前补充装置M,则M装置的名称为 。
【解题指导】求解推断题的基本思路:印象→寻找突破口→推测→验证。首先把握七种物质都是非金属元素,有一种是盐,且根据A能生成B、C、D三种物质,这就要明确既有非金属组成、又能发生分解反应生成三种物质的,就想到A物质可能为NH4HCO3,再由图示中B、C两种物质在不同情况下可分别发生两个不同的反应,而且两个反应的产物都能继续转化成B和C;结合NH3、H2O、CO2三种物质的两两组合,并根据B的相对分子质量大于C,可推知B为CO2,C为H2O。然后从有机物的角度来分析,联想光合作用,H2O和CO2反应生成的是葡萄糖和氧气,反应葡萄糖氧化又可转化成H2O和CO2,从无机物角度分析,、H2O和CO2反应可以生成碳酸,加热又会分解成H2O和CO2。
⑷若G是一种淡黄色固体单质,16 g G和足量的A反应放出的热量为Q kJ(Q > 0),写出这个反应的热化学方程式: 。
【解题指导】氯化铵遇到Cl2,由题意得产物NCl3可知另一种产物是HCl。写出反应式为NH4Cl+3C12=NCl3+4HCl。 48.2g NCl3的物质的量为0.4mol.则1mol NCl3燃烧放出热量为91.2/0.4=228kJ。写出热化学方程式为2NCl3(l)==N2(g) + 3Cl2(g);△H= -456kJ/mol ,根据Cl2的体积可求出(456kJ/mol/3)×2.24/22.4 =15.2KJ。 n(NH4+) = n(NH4Cl) =0.405g /18g·mol= 0.0225mol,由反应NCl3+4HCl ==NH4 Cl + 3Cl2可知: m (NCl3) = 0.0225mol×120.5g/mol =2.715g。反应生成的Cl2的质量为:0.0225mol×3×71g/mol =4.8g。原Cl2的质量为:77.1g -4.8g = 72.3g。NCl3的质量分数为:2.715g/( 72.3g+2.715g)×{bfb} = 3.62%<4%。所以该样品是安全的。
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