分析 (1)溶液存在平衡:Fe3+(aq)+SCN-(aq)?Fe(SCN)2+(aq),忽略其他過程,根據圖1,溫度升高,溶液中c[Fe(SCN)2+]下降,可知溫度升高,平衡向逆反應方向移動,溫度為T1時,反應在5秒鐘時達到平衡,平衡時c[Fe(SCN)2+]=0.45mol/L,根據化學反應平均速率公式計算$\overline{r}[Fe(SCN)^{2+}]=\frac{△c}{△t}$,由化學反應速率之比等于化學計量數之比計算平均反應速率v(SCN-),該溫度下的Fe3+的平衡轉化率為轉化的Fe3+的量與初始量比值的百分數,將溶液中各組分的平衡濃度代入平衡常數表達式計算化學平衡常數;
(2)草酸鈷(CoC2O4)是一種難溶于水的淺粉紅色粉末,通常用硫酸鈷溶液和草酸銨溶液反應制得,反應為Co2+與C2O42-反應形成草酸鈷,據此寫出反應的離子方程式;
(3)某溶液中,Co2+、Ni2+的濃度分別為0.60mol/L和1.2mol/L,向其中滴加NaOH溶液,根據溶度積常數計算;
(4)比較催化劑的活性對H2O2分解的影響,采用控制變量法并結合圖2分析.
解答 解:(1)溶液存在平衡:Fe3+(aq)+SCN-(aq)?Fe(SCN)2+(aq),忽略其他過程,根據圖1,溫度升高,溶液中c[Fe(SCN)2+]下降,可知溫度升高,平衡向逆反應方向移動,則表明正反應是放熱反應,則該反應△H<0,
溫度為T1時,反應在5秒鐘時達到平衡,平衡時c[Fe(SCN)2+]=0.45mol/L,反應經歷的時間△t=5s,則$\overline{r}[Fe(SCN)^{2+}]=\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.45mol/L}{5s}$=0.09mol/(L•s),由化學反應速率之比等于化學計量數之比,則達到平衡時的平均反應速率v(SCN-)=0.09mol/(L•s),
根據反應方程式計算,平衡時c(Fe3+)=$\frac{0.5mol}{1L}-0.45mol/L$=0.05mol/L,c(SCN-)=$\frac{0.5mol}{1L}-0.45mol/L$=0.05mol/L,則該溫度下的Fe3+的平衡轉化率為$α=\frac{0.45mol/L}{0.5mol/L}×100%$=90%,
該溫度下的平衡常數為K=$\frac{c[Fe(SCN)^{2+}]}{c(F{e}^{3+})c(SC{N}^{-})}$=$\frac{0.45mol/L}{0.05mol/L×0.05mol/L}$=180L/mol,
故答案為:<;0.09;90%;180L/mol;
(2)草酸鈷(CoC2O4)是一種難溶于水的淺粉紅色粉末,通常用硫酸鈷溶液和草酸銨溶液反應制得,反應為Co2+與C2O42-反應形成草酸鈷,則該反應的離子方程式為:C2O42-+Co2+=CoC2O4↓,
故答案為:C2O42-+Co2+=CoC2O4↓;
(3)某溶液中,Co2+、Ni2+的濃度分別為0.60mol/L和1.2mol/L,已知Ksp[Co(OH)2]=6.0×10-15,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,當Co(OH)2開始沉淀時,溶液中$\frac{c(C{o}^{2+})}{c(N{i}^{2+})}$=$\frac{c(C{o}^{2+})}{c(N{i}^{2+})}•\frac{{c}^{2}(O{H}^{-})}{{c}^{2}(O{H}^{-})}$=$\frac{{K}_{sp}[Co(OH)_{2}]}{{K}_{sp}[Ni(OH)_{2}]}$=$\frac{6.0×1{0}^{-15}}{2.0×1{0}^{-15}}$=3.0,注意保留兩位有效數字,
故答案為:3.0;
(4)比較催化劑的活性對H2O2分解的影響,采用控制變量法分析,取x不變時來看,微波水熱法時對應的H2O2的分解速率高于常規(guī)水熱法時的分解速率,則微波水熱法制取得到的催化劑活性更高,
控制水熱法相同,隨著x的增加,即Co增加,Ni減小,根據圖象分析,H2O2的分解速率隨x的增大而增大,表明Co2+對分解有促進作用,因此Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果較好的是Co2+,
故答案為:微波水熱;Co2+.
點評 本題主要考查化學原理部分知識,包含化學反應速率的計算,化學平衡常數的計算,離子反應的書寫,溶度積常數的計算,均為高頻考點,平時需注意這方面知識的訓練,題目難度不大.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 1 mol苯分子中含有C=C雙鍵數目為3NA | |
B. | 標準狀況下,11.2 L CCl4中含有的共價鍵數目為2NA | |
C. | 1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃燒時消耗O2的分子數為3NA | |
D. | 常溫常壓下,17 g 羥基含有的電子總數為7NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 銅和硝酸反應 | B. | H2S與氧氣反應 | ||
C. | 碳酸鈉溶液和鹽酸反應 | D. | 硫在氧氣中燃燒 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子 | |
B. | CaTiO3晶體(如圖)中每個Ti4+和12個O2-相緊鄰CaTiO3的晶體結構模型(圖中Ca2+、O2-、Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂點) | |
C. | 金屬晶體中金屬離子電荷數越多,離子半徑越小,金屬鍵就越弱 | |
D. | 金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高 |
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科目:高中化學 來源: 題型:多選題
A. | 在上述結構示意圖中,所有氧原子都采用sp3 雜化 | |
B. | 在上述結構示意圖中,存在配位鍵、共價鍵和離子鍵 | |
C. | 膽礬是分子晶體,分子間存在氫鍵 | |
D. | 膽礬中的水在不同溫度下會分步失去 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 籃烷的分子式為C12H14 | |
B. | 籃烷分子中存在2個六元環(huán) | |
C. | 籃烷分子中存在2個五元環(huán) | |
D. | 籃烷的一氯代物共有4種同分異構體 |
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