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某實(shí)驗(yàn)小組欲測定KMnO₄的分解率α，但加熱前忘記稱量KMnO₄的質(zhì)量。面對此情況，甲同學(xué)采用下述方法：在加熱時(shí)，利用濃鹽酸與KMnO₄受熱部分分解后所得的固體混合物反應(yīng)產(chǎn)生的Cl₂被堿石灰吸收，通過堿石灰增重來計(jì)算KMnO₄的分解率α。（與熱的濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，固體混合物中的Mn元素均被還原成Mn²⁺）

取KMnO₄受熱部分分解后所得的固體混合物mg進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請從k@s^5*u上圖中選用所需的儀器（可重復(fù)選用）組成一套反應(yīng)裝置，其它固、液試劑自選。（其中某些連接和固定儀器用的                             

玻璃管、膠管、鐵夾、鐵架臺(tái)及加熱裝置、打氣筒等均略去）        

（1）在反應(yīng)發(fā)生前，為了消除裝置內(nèi)空氣中酸性氣體的影響，須用打氣筒向裝置內(nèi)鼓入一定量的空氣。請你在下表中填寫完成本實(shí)驗(yàn)時(shí)各裝置的連接次序及藥品。

（2）k@s^5*u上述高錳酸鉀受熱部分分解后所得固體混合物中K₂MnO₄與MnO₂物質(zhì)的量之比是          。

（3）當(dāng)A裝置內(nèi)反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉分液漏斗活塞，打開止水夾k，再一次用打氣筒向裝置內(nèi)鼓入一定量空氣，其目的是        。

（4）若測得堿石灰增重ng。為了計(jì)算KMnO₄的分解率α，該同學(xué)采用方法如下：設(shè)原mg的固體混合物中KMnO₄及MnO₂的物質(zhì)的量分別為x、y，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)m及n，可列出三個(gè)含x、y、α的等式，請你寫出這三個(gè)等式。（注意：等式中不用帶單位）

僅含m、x、y的等式①：m＝                     。

僅含 n、x、y的等式②：n＝                     。

僅含α、x、y的等式③：α＝                    。

（5）另一同學(xué)設(shè)計(jì)更為簡單的方法（無須化學(xué)反應(yīng)）也可測定KMnO₄的分解率α。

該同學(xué)的方法是：稱取一定量KMnO₄受熱部分分解后所得的固體混合物，置于盛有適量蒸餾水的燒杯中，充分?jǐn)嚢�，再進(jìn)行“一系列實(shí)驗(yàn)操作”并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后經(jīng)計(jì)算，即可得出KMnO₄的分解率α。該同學(xué)的“一系列實(shí)驗(yàn)操作”是指           。

本題包括A、B兩小題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩

個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請選擇其中一題作答。若兩題都做，則按A題評分。
A.微粒A、B、C為分子，D和F為陽離子，E為陰離子，它們都含有l(wèi)O個(gè)電子；B溶
于A后所得的物質(zhì)可電離出D和E；C是重要的化石能源。將A、B和含F(xiàn)離子的物
質(zhì)混合后可得D和一種白色沉淀。離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同。請回答:
(1)基態(tài)G原子的外圍電子排布式是    。在A、B、C這三種分子中，屬于非極
性分子的有     (寫化學(xué)式)。
(2)下列有關(guān)B的說法中正確的是    。(填字母)
a．在配合物中可作為配體    b．該分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)
c．分子由各原子最外層均為8。的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
d．含1 mol B的液體中有3 mol氫鍵
(3)根據(jù)等電子體原理，D離子的空間構(gòu)型是    ，其中心原子軌道的雜化類型
是    。
(4)構(gòu)成C的中心原子可以形成多種單質(zhì)，其中有一種為空間網(wǎng)狀結(jié)
構(gòu)，右圖立方體中心的“●”表示該晶體中的一個(gè)原子，請?jiān)谠?br />立方體的頂點(diǎn)上用“●”表示出與之緊鄰的原子。
(5)光譜證實(shí)F與燒堿溶液反應(yīng)有Na[F(OH)₄]生成，則Na[F(OH)₄]中
不存在    。(填字母)
a．金屬鍵    b．離子鍵    c．非極性鍵    d．極性鍵
f.配位鍵    g．鍵    h．鍵
B．對氨基苯磺酸是制取某些染料和藥物的重要中間體，可由苯胺磺化得到：

實(shí)驗(yàn)室可用苯胺、濃硫酸為原料，利用右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置合成。
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①取一個(gè)250mL的儀器a，加入10mL苯胺及幾粒沸石，
放人冷水中冷卻，小心地加入18 mL濃硫酸。再分別
裝上冷凝管、溫度計(jì)等。
②將a置于油浴中緩慢加熱至170`180℃，維持此溫度約2.5 h。
③將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至約50℃后，倒入盛有100 ，冷水的燒杯中，用玻璃棒不斷攪拌，促使晶體析出。用該燒杯中的少量冷水將a內(nèi)殘留的產(chǎn)物沖洗到燒杯中，抽濾，用少量冷水洗滌，得到粗產(chǎn)品。
④將粗產(chǎn)品用沸水溶解，冷卻結(jié)晶(若溶液顏色過深，可用活性炭脫色)，抽濾，收集
產(chǎn)品，晾干。(提示：100mL水在20℃時(shí)可溶解對氨基苯磺酸1.08 g，在100℃時(shí)可
溶解6.67 g)
(1)儀器a的名稱是     。步驟①中加入沸石的作用是     。
(2)步驟②中采用油浴加熱，下列說法正確的是     。(填字母)
A．便于控制溫度  B．也可以改用水浴加熱   C．溫度計(jì)的水銀球也可浸在油中
(3)步驟③用冷水洗滌的優(yōu)點(diǎn)是     。
(4)步驟③和④均進(jìn)行了抽濾操作，在抽濾完畢停止抽濾時(shí)，應(yīng)注意先一二，然
后        。
(5)步驟④有時(shí)需重復(fù)進(jìn)行多次，其目的是     。

本題包括A、B兩小題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩

  個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請選擇其中一題作答。若兩題都做，則按A題評分。

A.微粒A、B、C為分子，D和F為陽離子，E為陰離子，它們都含有l(wèi)O個(gè)電子；B溶

  于A后所得的物質(zhì)可電離出D和E；C是重要的化石能源。將A、B和含F(xiàn)離子的物

  質(zhì)混合后可得D和一種白色沉淀。離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同。請回答:

(1)基態(tài)G原子的外圍電子排布式是     。在A、B、C這三種分子中，屬于非極

    性分子的有      (寫化學(xué)式)。

(2)下列有關(guān)B的說法中正確的是     。(填字母)

    a．在配合物中可作為配體    b．該分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)

    c．分子由各原子最外層均為8。的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

    d．含1 mol B的液體中有3 mol氫鍵

(3)根據(jù)等電子體原理，D離子的空間構(gòu)型是     ，其中心原子軌道的雜化類型

  是     。

(4)構(gòu)成C的中心原子可以形成多種單質(zhì)，其中有一種為空間網(wǎng)狀結(jié)

    構(gòu)，右圖立方體中心的“●”表示該晶體中的一個(gè)原子，請?jiān)谠?/p>

    立方體的頂點(diǎn)上用“●”表示出與之緊鄰的原子。

(5)光譜證實(shí)F與燒堿溶液反應(yīng)有Na[F(OH)₄]生成，則Na[F(OH)₄]中

    不存在     。(填字母)

    a．金屬鍵    b．離子鍵    c．非極性鍵    d．極性鍵

    f.配位鍵    g．鍵    h．鍵

B．對氨基苯磺酸是制取某些染料和藥物的重要中間體，可由苯胺磺化得到：

實(shí)驗(yàn)室可用苯胺、濃硫酸為原料，利用右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置合成。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①取一個(gè)250mL的儀器a，加入10mL苯胺及幾粒沸石，

  放人冷水中冷卻，小心地加入18 mL濃硫酸。再分別

  裝上冷凝管、溫度計(jì)等。

②將a置于油浴中緩慢加熱至170`180℃，維持此溫度約2.5 h。

③將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至約50℃后，倒入盛有100 ，冷水的燒杯中，用玻璃棒不斷攪拌，促使晶體析出。用該燒杯中的少量冷水將a內(nèi)殘留的產(chǎn)物沖洗到燒杯中，抽濾，用少量冷水洗滌，得到粗產(chǎn)品。

④將粗產(chǎn)品用沸水溶解，冷卻結(jié)晶(若溶液顏色過深，可用活性炭脫色)，抽濾，收集

  產(chǎn)品，晾干。(提示：100mL水在20℃時(shí)可溶解對氨基苯磺酸1.08 g，在100℃時(shí)可

  溶解6.67 g)

(1)儀器a的名稱是      。步驟①中加入沸石的作用是      。

(2)步驟②中采用油浴加熱，下列說法正確的是      。(填字母)

    A．便于控制溫度  B．也可以改用水浴加熱   C．溫度計(jì)的水銀球也可浸在油中

(3)步驟③用冷水洗滌的優(yōu)點(diǎn)是      。

(4)步驟③和④均進(jìn)行了抽濾操作，在抽濾完畢停止抽濾時(shí)，應(yīng)注意先一二，然

    后         。

(5)步驟④有時(shí)需重復(fù)進(jìn)行多次，其目的是      。

（15分）納米級Cu₂ O 粉末,由于量子尺寸效應(yīng),其具有特殊的光學(xué)、電學(xué)及光電化學(xué)性質(zhì),在太陽電池、傳感器、超導(dǎo)體、制氫和電致變色、環(huán)境中處理有機(jī)污染物等方面有著潛在的應(yīng)用。

Ⅰ．納米氧化亞銅的制備

（1）四種制取Cu₂O的方法如下：

①火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO；

②最新實(shí)驗(yàn)研究用肼（N₂H₄）還原新制Cu(OH)₂可制備納米級Cu₂O，同時(shí)放出N₂。

已知：N₂H₄(l)+O₂(g)N₂(g)+2H₂O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)₂(s)CuO(s)+H₂O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu₂O(s)+O₂(g)       △H=c kJ/mol

則該方法制備Cu₂O的熱化學(xué)方程式為                                              。

③工業(yè)中主要采用電解法：用銅和鈦?zhàn)麟姌O，電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，電解總方程式為：2Cu+H₂OCu₂O+H₂↑，則陽極反應(yīng)式為：                                。

④還可采用Na₂SO₃還原CuSO₄法：將Na₂SO₃ 和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定濃度的溶液，通入蒸氣加熱，于100℃~104℃間反應(yīng)即可制得。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：                。

Ⅱ．納米氧化亞銅的應(yīng)用

（2）用制得的Cu₂O進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)

①一定溫度下，在2 L密閉容器中加入納米級Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸氣，發(fā)生反應(yīng)：

2H₂O(g) 2H₂(g)＋O₂(g)  △H＝＋484 kJ·mol^－1

T₁溫度下不同時(shí)段產(chǎn)生O₂的量見下表：

前20 min的反應(yīng)速率 v(H₂O)＝                        ；該該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K＝              ；若T₂溫度下K＝0.4，T₁          T₂（填>、<、=）

②右圖表示在t₁時(shí)刻達(dá)到平衡后，只改變一個(gè)條件又達(dá)到平衡的不同時(shí)段內(nèi)，H₂的濃度隨時(shí)間變化的情況，則t₁時(shí)平衡的移動(dòng)方向?yàn)?u>       ，t₂時(shí)改變的條件可能為               ；若以K₁、K₂、K₃分別表示t₁時(shí)刻起改變條件的三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平衡常數(shù)，t₃時(shí)刻沒有加入或減少體系中的任何物質(zhì)，則K₁、K₂、K₃的關(guān)系為                 ；

③用以上四種方法制得的Cu₂O在其它條件相同下分別對水催化分解，產(chǎn)生氫氣的速率v隨時(shí)間t變化如圖所示。下列敘述正確的是           。

A．方法③、④制得的Cu₂O催化效率相對較高

B．方法④制得的Cu₂O作催化劑時(shí)，水的平衡轉(zhuǎn)化率最高

C．催化效果與Cu₂O顆粒的粗細(xì)、表面活性等有

D．Cu₂O催化水分解時(shí)，需要適宜的溫度