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百题精炼
【试题81】某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
⑴向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为________________________________。
⑵向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ = _____ Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O
⑶将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________。乙二酸分解的化学方程式为______________________。
⑷该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是___________________________________(用文字简单表述)。
⑸以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________(用离子符号表示);
【解析】⑴由于题中强调足量的草酸,故反应后草酸转化为HC2O4–,若写成C2O42–是错误的。⑵中显然说明草酸具有还原性,把MnO4-还原为Mn2+。⑶由各物质的性质可推测B中CuSO4固体检验草酸分解产物中的水,C装置检验草酸分解产物中的CO2,D装置的目的是为了除尽CO2,防止影响后续实验现象的判断,E装置用来干燥气体,F、G装置用来判断草酸分解产物中有无CO生成。⑷两者正好1:1反应生成NaHC2O4,溶液显酸性说明HC2O4-的电离程度大于其水解程度。⑸由⑷中原因可得离子浓度间的大小关系。
【试题82】甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应①和②,来制备甲醇。
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ?H1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ?H2
将0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10 L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
⑴温度不变,缩小体积,①的逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑵反应①的?H1 0(填“<”“=”或“>”)100°C时的平衡常数值K= 。
⑶在压强为0.1Mpa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②再生成甲醇。为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强,某同学设计了二组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 T(°C) n(CO)/n(H2) p(MPa) I 150 1/3 0.1 II 5 III 350 5 300°C时,其他条件不变,将容器的容积压缩到原来的1/2,对平衡体系产生的影响是(填字母)( )
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加 D.重新平衡时c(H2)/c(CH2OH)减小
⑷已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)?H=-1275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ?H=-556.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)?H=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式 。
⑸某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为 。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为
。
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