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1、、高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)練習(xí)題(含詳細(xì)答案解析)C1O2是一種優(yōu)良的消毒劑,濃度過高時(shí)易發(fā)生分解,為了運(yùn)輸和貯存便利常將其制成NaClO?固體,模擬工業(yè)上用過氧化氫法制備NaClO?固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。KsaCI。式,)+ 生。4NaOH + H202已知:C1O2熔點(diǎn)-59C、沸點(diǎn)11 C、 H2O2沸點(diǎn)150 cA 中的化學(xué)方程式:2NaClO 3 H2O2 H2SO4 2ClO2 O2Na2SO4 2H 2O NaClO3放入儀器A中,儀器B中的藥品是 (寫化學(xué)式)。如果儀器B改成分 液漏斗,實(shí)驗(yàn)過程中可能會出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 。) C裝置有明顯缺陷,請繪出合理的裝置圖(標(biāo)明氣流方向)。向
2、A裝置中通入空氣,其作用是趕出C1O2 ,然后通過C再到D中反應(yīng)。通空氣不能過快的原因是,通空氣也不能過慢原因是 。(4)冰水浴冷卻的目的是 。a.降低NaClOz的溶解度b減少 匕。2的分解 c使CIO2變?yōu)橐簯B(tài)d.加快反應(yīng)速率(5)寫出D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 , H2O2在反應(yīng)起到 作用。假設(shè)在反應(yīng)中消耗掉 H 202a g則有mol電子轉(zhuǎn)移?!敬鸢浮縃2O2液體無法順利滴落H空氣流速快時(shí),C102不能被充分吸收 空氣流速過慢時(shí), C102不能及時(shí)被移走,濃度過高導(dǎo)致分解 abc2CQ+H2O2+2NaOH=2NaClQ+O2 T +2H2O 還原劑 a/17【解析】【分析】氯酸鈉(Na
3、ClO3)在酸性條件下與過氧化氫生二氧化氯,C102與氫氧化鈉溶液和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 NaCl6, NaClQ的溶解度隨溫度升高而增大,通過冷卻結(jié)晶,過濾洗滌 得到晶體NaCl02?3H2?!驹斀狻縉aClO3放入儀器A中,儀器B中的藥品是H2O2,儀器B為滴液漏斗,其目的是平衡 氣壓,使得溶液能夠順利滴入,如果儀器B改成分液漏斗,實(shí)驗(yàn)過程中可能會出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:分液漏斗中的液體無法順利滴落,反應(yīng)無法繼續(xù)進(jìn)行;(2)實(shí)驗(yàn)中C的作用是防止倒吸,C裝置中的右側(cè)導(dǎo)管太短,不利于氣體的流動,合理的裝向A裝置中通入空氣,其作用是趕出 C1O2 ,然后通過C再到D中反應(yīng)??諝饬魉俨荒苓^快,因
4、為空氣流速快時(shí),C1O2不能被充分吸收;空氣流速也不能過慢,空氣流速過慢時(shí),C1O2不能及時(shí)被移走,濃度過高導(dǎo)致分解;(4) NaC1O2的溶解度隨溫度升高而增大,過氧化氫易分解,所以冰水浴冷卻的目的是:降低 NaC1O2的溶解度、減少H2O2的分解,由于C1O2的沸點(diǎn)較低,所以還能使 C1O2變?yōu)橐?態(tài),方便使用;(5)寫出D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2C1O2+H2O2+2NaOH=2NaC1Q+O2T +2H2O, H2O2在反應(yīng)中得電子,起到還原劑的作用。反應(yīng)中存在關(guān)系:H2O22e-,若在反應(yīng)中消耗掉H2O2 a g,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為:2Xa g/(34gmo1-1)= a/
5、17mo1。2.高鎰酸鉀是一種用途廣泛的強(qiáng)氧化劑,實(shí)驗(yàn)室制備高鎰酸鉀所涉及的化學(xué)方程式如下: 一熔融MnO2熔融氧化:3MnO2+ KC1O3+ 6KOH_ 3K2MnO4+ KC1+3H2OK2MnO4 歧化:3K2MnO4+2CQ=2KMnO4+MnO2j +2K2CO3將MnO2熔融氧化所得產(chǎn)物的熱浸取液裝入三頸燒瓶,再通入CO2氣體,使K2MnO4歧化的過程在如圖裝置中進(jìn)行,A、B、C、D、E為旋塞,F(xiàn)、G為氣囊,H為帶套管的玻璃棒。回答下列問題:(1)儀器a的名稱是 。(2)MnO2熔融氧化應(yīng)放在 中加熱(填儀器編號)。燒杯瓷塔蝸蒸發(fā)皿鐵塔竭(3)為了能充分利用 CQ,裝置中使用了兩
6、個(gè)氣囊。當(dāng)試管內(nèi)依次加入塊狀碳酸鈣和鹽酸后,關(guān)閉旋塞 B、E,微開旋塞 A,打開旋塞 C D,往熱 &MnO4溶液中通入 CQ氣體,未反應(yīng)的C6被收集到氣囊F中。待氣囊F收集到較多氣體時(shí),關(guān)閉旋塞 ,打開旋塞,輕輕擠壓氣囊 F,使CQ氣體緩緩地壓入 K2MnO4溶液中再次反應(yīng),未反應(yīng)的 CO2 氣體又被收集在氣囊G 中。然后將氣囊G 中的氣體擠壓入氣囊F 中,如此反復(fù),直至K2MnO 4完全反應(yīng)。(4)除去K2MnO4歧化產(chǎn)物中MnO2的操作方法是。(5)將三頸燒瓶中所得產(chǎn)物經(jīng)過一系列操作得到針狀的高錳酸鉀晶體,最后采用低溫烘干的方法來干燥產(chǎn)品,原因是?!敬鸢浮块L頸漏斗 AC BDE 過濾 高
7、錳酸鉀晶體受熱易分解【解析】【分析】( 1 )由實(shí)驗(yàn)裝置可知,儀器a 為長頸漏斗;(2)熔融固體物質(zhì)需要在增期內(nèi)加熱,加熱熔融物含有堿性KOH應(yīng)用鐵塔期;( 3)該操作的目的是將氣囊F 中的二氧化碳排出,據(jù)此判斷正確的操作方法;( 4)高錳酸鉀溶于水,二氧化錳不溶于水;( 5)高錳酸鉀晶體受熱易分解?!驹斀狻浚?1 )由實(shí)驗(yàn)裝置可知,儀器a 為長頸漏斗,故答案為:長頸漏斗;(2)熔融固體物質(zhì)需要在增期內(nèi)加熱,加熱熔融物中含有堿性KOH,瓷塔期中含有二氧化硅,二氧化硅能夠與氫氧化鉀反應(yīng),所以應(yīng)用鐵塔竭,故答案為:;( 3)待氣囊F 收集到較多氣體時(shí),需要將氣囊F 中二氧化碳排出到熱K2 MnO
8、4溶液中,所以需要關(guān)閉A、C,打開B、D、E,輕輕擠壓氣囊F,從而使CO2氣體緩緩地壓入K2MnO4溶液中再次反應(yīng),故答案為:AC; BDE;( 4)高錳酸鉀溶于水,二氧化錳不溶于水,固液分離應(yīng)用過濾的方法,則除去高錳酸鉀溶液中的二氧化錳應(yīng)用過濾的方法,故答案為:過濾;( 5)高錳酸鉀晶體受熱易分解,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用低溫烘干的方法來干燥產(chǎn)品,避免高錳酸鉀晶體受熱發(fā)生分解,故答案為:高錳酸鉀晶體受熱易分解。3 高氯酸銨是一種常見的強(qiáng)氧化劑,常用作火箭發(fā)射的推進(jìn)劑。根據(jù)下列信息回答問題已知:高氯酸鏤受熱分解為N2、Cl2、O2和H2O;Mg3N2易水解;Cu與N2在酒精燈加熱條件下不反應(yīng)。(1)寫出高
9、氯酸鏤受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式:, Mg3N2的電子式為。(2)現(xiàn)有23.5g NH4C1O4分解,用下列裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證其分解產(chǎn)物并計(jì)算分解率。(注:裝置中空氣已除盡;裝置可重復(fù)使用;BF裝置中的試劑均過量且能與相應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)完全。)BCDE用E裝置質(zhì)量的增加來驗(yàn)證生成的氣體產(chǎn)物之一,則E中盛放的試劑是:。請按氣流由左至右的方向連接裝置:A 一D -B?一 一 一E選才i BF裝置,并用BF字母填空)。證明產(chǎn)物中有C12的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:。反應(yīng)結(jié)束后,若 C裝置質(zhì)量增加了 2.38g,則NH4c104的分解率是:%。(3)樣品中NH4C1C4的含量(雜質(zhì)中不含NH4+)還可用蒸儲法測定(如圖所示,
10、加熱和夾持裝 置已去),實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:組裝儀器,檢查氣密性;準(zhǔn)確稱取樣品a g沖超過0.5g)于蒸儲燒瓶中,加入約 150mL 水溶解。步驟2:準(zhǔn)確量取40.00mL約0.1mol/L H2SQ于錐形瓶中。步驟3:向蒸儲燒瓶中加入 20mL 3mol/L NaOH溶液;加熱蒸儲使NH3全部揮發(fā)。步驟4:用新煮沸過的水沖洗冷凝裝置23次,洗滌液并入錐形瓶中。步驟5:向錐形瓶中加23滴甲基橙,用c mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V1 mLo步驟6:重復(fù)實(shí)驗(yàn)23次?;卮鹣铝袉栴}:步驟2中,準(zhǔn)確量取40.00ml H2SO4溶液的玻璃儀器是:。為獲得樣品中 NH4
11、clO4的含量,還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是 :?!敬鸢浮?NH4ClO4-2O2T +N2T +C2T +4H20T叫件產(chǎn)M/l亞/*聯(lián)濃硫酸E F C D1置中顏色由無色變?yōu)槌壬?5.0或85酸式滴定管或移液管用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定硫酸溶液的濃度【解析】【分析】(1)根據(jù)得失電子守恒配平高氯酸俊受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式;Mg3N2是離子化合物;(2) A是高氯酸俊受熱分解的裝置;B是氫氧化鈉溶液,可以吸收氯氣;C中盛放Mg粉,可以檢驗(yàn)氮?dú)猓?D中澳化鉀可以檢驗(yàn)氯氣;F中銅粉可以檢驗(yàn)氧氣;E中盛放液體,根據(jù)E裝置質(zhì)量的增加來驗(yàn)證生成的水,所以E中盛濃硫酸;(3)根據(jù)硫酸體積的精度是0.01mL選擇儀器;
12、要計(jì)算 NH4C1Q的含量,需要知道硫酸溶液的濃度。【詳解】(1)根據(jù)得失電子守恒配平高氯酸俊受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NH4CQ 人202 T +Nd +C2T +4H20T ; Mg3N2是離子化合物,電子式是(2)A是高氯酸錢受熱分解的裝置; B是氫氧化鈉溶液,可以吸收氯氣; C中盛放Mg 粉,可以檢驗(yàn)氮?dú)猓?D中澳化鉀可以檢驗(yàn)氯氣; F中銅粉可以檢驗(yàn)氧氣; E中盛放液體,根 據(jù)E裝置質(zhì)量的增加來驗(yàn)證生成的水,所以 E中盛濃硫酸;根據(jù)以上分析,按氣流由左至右的方向連接裝置:A 一D 一BF一D中澳化鉀可以與氯氣反應(yīng),方程式是2KBr+C2=2KCl+B2,濱水為橙色,所以 D裝置中顏色
13、由無色變?yōu)槌壬梢宰C明產(chǎn)物中有C12 ;C中盛放Mg粉,可以與氮?dú)夥磻?yīng)生成 Mg3N2,若C裝置質(zhì)量增加了 2.38g,說明反應(yīng)生2.38g成氮?dú)?.38g,則NH4CIO4的分解率是23.5g14117.5100%85%(3)根據(jù)硫酸體積的精度是0.01mL,準(zhǔn)確量取40.00mLH2S。溶液的玻璃儀器是酸式滴定管;為獲得樣品中 NH4c104的含量,還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定硫酸溶液的濃度。4.鈉酸鈉(NaBiO3)是分析化學(xué)中的重要試劑,在水中緩慢分解,遇沸水或酸則迅速分 解。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取鈉酸鈉并探究其應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:I .制取鈉酸鈉制取裝置如圖(加熱和夾持儀器
14、已略去),部分物質(zhì)性質(zhì)如下:物質(zhì)NaBiO3Bi(OH)3性質(zhì)不溶于冷水,淺黃色難溶于水;白 色B裝置用于除去HCl,盛放的試劑是 ;C中盛放Bi(OH)3與NaOH混合物,與C12反應(yīng)生成NaBiO3,反應(yīng)的離子方程式為 (3)當(dāng)觀察到 (填現(xiàn)象)時(shí),可以初步判斷 C中反應(yīng)已經(jīng)完成;(4)拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留C12以免污染空氣。除去 C12的操作是 一;(5)反應(yīng)結(jié)束后,為從裝置 C中獲得盡可能多的產(chǎn)品,需要的操作有一;n.鈉酸鈉的應(yīng)用 檢3Mn2+(6)往待測液中加入鈉酸鈉晶體,加硫酸酸化,溶液變?yōu)樽霞t色,證明待測液中存在Mn2+。產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為 ;某同學(xué)在較濃的
15、MnSO4溶液中加入鈉酸鈉晶體,加硫酸酸化,結(jié)果沒有紫紅色出現(xiàn),但觀察到黑色固體(MnO2)生成。產(chǎn)生此現(xiàn)象的離子反應(yīng)方程式為。m .產(chǎn)品純度的測定 。)取上述NaBiO3產(chǎn)品wg,加入足量稀硫酸和 MnSO4稀溶液使其完全反應(yīng),再用cmol L-1 的 H2c2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的 MnO4-(已知:H2c2O4+MnO4-CO2+Mn2+H2O,未配平),當(dāng)溶液紫紅色恰好褪去時(shí),消耗 vmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品的純度為 (用含w、c、v的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮匡柡褪雏}水Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2C+3H2O C中白色固體消失(或黃色不再加深)關(guān)閉Ki、K3,打開
16、K2在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O 3Mn2+2MnO4-+2H2O=5MnO2 J +4280CV 10-3wx 100%0.28cvX 100%28cv用濃HCl和MnO2反應(yīng)制備Cl2,其中混有揮發(fā)出來的 HCl,要用飽和食鹽水出去,然后利用Cl2的強(qiáng)氧化性在堿性條件下將Bi(OH)3氧化成NaBiO3;利用Mn2+的還原性將NaBiO3還原而Mn2+被氧化成紫紅色溶液 MnO4-來檢驗(yàn)NaBiQ的氧化性;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 Cl2有毒,要除 去,做法是打開三頸燒瓶的NaOH溶液,使其留下和氯氣反應(yīng);NaBiO3純度
17、的檢測利用NaBiO3和Mn 2+反應(yīng)生成MnO4-, MnO4-再和草酸反應(yīng)來測定,找到 NaBid、Mn2+、MnO4- 、草酸四種物質(zhì)之間的關(guān)系,在計(jì)算即可?!驹斀狻?1)除去氯氣中混有的 HCl,用飽和食鹽水,故答案為:飽和食鹽水;(2)反應(yīng)物為Bi(OH)3、Cl2和NaOH混合物,+3價(jià)的Bi被氧化成NaBiO3, Cl2被還原成Cl- ,根據(jù)原子守恒還有水生成,所以反應(yīng)為:Bi(OH)3+3OH+Na+C2=NaBiO3+2C+3H2O,故答案為:Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2C+3H2O;C中反應(yīng)已經(jīng)完成,則白色的Bi(OH)3全部變?yōu)榱它S色的 NaB
18、iO3,故答案為:C中白色 固體消失(或黃色不再加深);(4)從圖上來看關(guān)閉 Ki、K3,打開K2可使NaOH留下與氯氣反應(yīng),故答案為:關(guān)閉Ki、K3,打開K2;(5)由題意知道NaBiO3不溶于冷水,接下來的操作盡可能在冰水中操作即可,操作為: 在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,故答案為:在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干(6)往待測液中加入鈉酸鈉晶體,加硫酸酸化,溶液變?yōu)樽霞t色,證明待測液中存在Mn2+,說明鈾酸鈉將 Mn2+氧化成MnO4-,因?yàn)槭撬嵝詶l件,所以鈉酸鈉被還原成Bi3+,據(jù)此寫方程式并配平為 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O,故答
19、案為:5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O;由題意可知,Mn2+過量,鈉酸鈉少量,過量的Mn2+和MnO4-發(fā)生反應(yīng)生成了黑色的J +4H+,故答案為:3Mn2+2MnO4-MnO2,反應(yīng)方程式為 3Mn 2+2MnO 4-+2H2O=5MnO2 +2H2O=5MnO2j +4H+;(7)根據(jù)得失電子守恒找出關(guān)系式為:5NaBiO32Mn2+2MnO4-5H2c2。4,計(jì)算鈉酸鈉理論產(chǎn)量:5NaBiO31400gm(理論)5H2c2O4cv5mol10 3mol解得m (理論)=0.28CVg,所以純度=0.28cvg0.28cvx 100%=WgX 1
20、00%所以答案為:-3280cv 10 x100喊 0.28cv x 100喊 28cv %?!军c(diǎn)睛】(7)在復(fù)雜的純度、產(chǎn)率等計(jì)算中,用得失電子守恒法找出各關(guān)鍵物質(zhì)之間的關(guān)系,由此計(jì)算,可以事半功倍,如本題中的關(guān)系5NaBiO35H2c2。4,使復(fù)雜問題簡單化了。據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源等情況,硫酸工業(yè)常用黃鐵礦(主要成分為FeS)作為原料。完成下列填空:將0.050mol SO2(g)和0.030mol O 2(g)充入一個(gè)2L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)? 2SO3(g)+Q。經(jīng)2分鐘反應(yīng)達(dá)到平衡,測得n(SO3)=0.040mol,則O2的平均反應(yīng)速率為(2)在容積
21、不變時(shí),下列措施中有利于提高SC2平衡轉(zhuǎn)化率的有 (選填編號)a.移出氧氣b降低溫度c.減小壓強(qiáng)d再充入 0.050molSO2(g)和 0.030molO2(g)在起始溫度Ti(673K)時(shí)SQ的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖,請?jiān)趫D中畫出其他條件 不變情況下,起始溫度為T2(723K)時(shí)SC2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖010 K 4454 Wt(m*0(4)黃鐵礦在一定條件下煨燒的產(chǎn)物為SO2和Fe3O4將黃鐵礦的煨燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備 FeSQ。酸溶過程中需維持溶液有足夠的酸性,其原因是 Fe&能將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,本身被氧化為SO2,寫出有關(guān)
22、的離子方程式。有2mol氧化產(chǎn)物生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 制 Fe3+與 Fe2+的水解,并防止 Fe2+被氧化成 Fe3+ FeS+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO42 +16H+14Na【解析】【分析】(1)根據(jù)v= c求出氧氣的速率,然后根據(jù)速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算;(2)反應(yīng)放熱,為提高 SO2平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動,可降低溫度,體積不變,不能從壓強(qiáng)的角度考慮,催化劑不影響平衡移動,移出氧氣,平衡向逆反應(yīng)方向移動,不利于提高SQ平衡轉(zhuǎn)化率,由此分析解答;(3)反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,但達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短,據(jù)此
23、畫出曲線;(4)Fe3+與Fe2*易水解,F(xiàn)e2+易被氧化成Fe3+ ;根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物幾何電子守恒來配平化學(xué)方程式,結(jié)合方程計(jì)算 轉(zhuǎn)移電子數(shù)?!驹斀狻?.040mol(1)v(SO3)= c =2L =0.01mol/(L?min),所以 v(O2)= - v(SOs)= 0.005mol/(L?min),t22min故答案為:0.005mol/(L?min);(2)a.移出氧氣,平衡逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減少,故不選;b.降低溫度,平衡正向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,故選;c.減小壓強(qiáng),平衡逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減少,故不選;d.再充入0.050molSO2(g)
24、和0.030molO2(g),相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,故選;故答案為:bd;反應(yīng):2SC2(g)+O2(g)? 2SO3(g) Hv0, SQ的轉(zhuǎn)化率在起始溫度 Ti = 673K下隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖,其他條件不變,僅改變起始溫度為T2= 723K,溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,但反應(yīng)速率增大,達(dá)到平衡需要的時(shí)間短,在圖中畫出溫度T2下SC2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖如圖所示(4)Fe2O3(或Fe3O4等)溶于H2SQ后,生成的FeT與Fe2+易水解,F(xiàn)e2+易被氧化成Fe3+ ,所以要加入Fe粉和酸,抑制Fe3+與Fe2+的水解,并
25、防止Fe2+被氧化成Fe3+,故答案為:抑制Fe3+與Fe2 +的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+;-2價(jià)的硫離子具有還原性,F(xiàn)eS可以將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,而本身被氧化為硫酸根離子,有關(guān)的離子方程式為:FeS+i4Fe3+8H2O=15Fe2+2SO42 +16H+,氧化產(chǎn)物是硫酸根離子,有2mol硫酸根生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為14Na,故答案為:FeQ+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO42 +16H+; 14Nao【點(diǎn)睛】 注意(3)溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,但反應(yīng)速率增大,達(dá)到平衡需 要的時(shí)間短,此為解題的關(guān)鍵。6.廢水中過量的氨氮(NH3和NH4
26、)會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。某科研小組用NaClO氧化法處理氨氮廢水。已知: HClO的氧化性比NaClO強(qiáng);NH3比NH4更易被氧化;國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求經(jīng)處理過的氨氮廢水PH要控制在69。(1)pH 1.25時(shí),NaClO可與NH 4反應(yīng)生成N2等無污染物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為(2)進(jìn)水pH對氨氮去除率和出水 pH的影響分別如圖1和圖2所示:96圖1圖2進(jìn)水pH在1.252.75范圍內(nèi)時(shí),氨氮去除率隨 pH的升高迅速下降的原因是進(jìn)水pH在2.756范圍內(nèi)時(shí),氨氮去除率隨 pH的升高而上升的原因是 。進(jìn)水pH應(yīng)控制在 左右為宜。為研究空氣對 NaClO氫化氨氮的影響,其他條件不變,僅增加單位時(shí)間內(nèi)通
27、人空氣的 量,發(fā)現(xiàn)氨氮去除率幾乎不變。其原因可能是 (填序號)a.O2的氧化性比NaClO弱b.O2氧化氨氮速率比NaClO慢C.O2在廢水中溶解度比較小d.空氣中的N2進(jìn)入廢水中【答案】3ClO 2NH4 N2 3Cl 3H2O 2H 隨著pH的升高,NaClO含量增大,氧化性降低,導(dǎo)致氨氯去除率下降隨著pH的升高,氨氮廢水中 NH3含量增大,而NH3比NH4更易被氧化 1.5 abc 【解析】 【分析】(1)pH=1.25時(shí),NaClO可與NH4+反應(yīng)生成N2等無污染物質(zhì),次氯酸根離子被還原為氯離子 和水,結(jié)合電荷守恒、電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式;(2)進(jìn)水pH為1.252.75
28、范圍內(nèi),氨氮去除率隨 pH升高迅速下降是 c(OH-)較大,抑制 NaClO水解,c(HClO)較小致氧化能力弱;進(jìn)水pH為2.756.00范圍內(nèi)氨氮去除率隨 pH升高而上升,氨氣含量增大氨氮易被氧 化;結(jié)合圖象變化可知進(jìn)水pH應(yīng)控制在1.0左右;(3)其他條件不變,僅增加單位時(shí)間內(nèi)通入空氣的量,發(fā)現(xiàn)氨氮去除率幾乎不變,說明O2氧化氨氮速率比NaClO慢,比次氯酸鈉氧化性弱,溶液中溶解的氧氣少等原因?!驹斀狻?1)pH=1.25時(shí),NaClO可與NH4+反應(yīng)生成N2等無污染物質(zhì),次氯酸根離子被還原為氯離子,結(jié)合電荷守恒、電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式:3ClO-+2NH4+=N2 T +
29、3C1+2H+;(2)進(jìn)水pH為1.252.75范圍內(nèi),氨氮去除率隨 pH升高迅速下降的原因是:隨著 PH升 高,NaClO含量增大,氧化性能降低,導(dǎo)致氨氮去除率下降;進(jìn)水pH為2.756.00范圍內(nèi),氨氮去除率隨 pH升高而上升的原因是:隨著 PH升高氨 氮廢水中氨氣含量增大,氨氮更易被氧化;進(jìn)水pH應(yīng)控制在1.50左右,氨氮去除率會較大;(3)研究空氣對NaClO氧化氨氮的影響,其他條件不變,僅增加單位時(shí)間內(nèi)通入空氣的量,發(fā)現(xiàn)氨氮去除率幾乎不變。其原因可能是:。2的氧化性比NaClO弱、02氧化氨氮速率比NaClO慢、02在溶液中溶解度比較??;故答案為:abc。7.過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽(K2
30、SO4?KHSQ?2KHSO)易分解,可用作漂白劑、NOx和SQ等的脫除劑。某研究小組制備過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽的流程如圖所示。50 * KKCh I鉗蘇濃康酸一轉(zhuǎn)化|_擷同一國踵任滌|T烘X產(chǎn)品已知:濃硫酸與 H2O2反應(yīng),部分轉(zhuǎn)化為過硫酸(化學(xué)式為H2SC5,是一種一元強(qiáng)酸)(1) H2SO5中硫元素的化合價(jià)為+6價(jià),其中過氧鍵的數(shù)目為 ;工業(yè)上用過氧硫酸 氫鉀復(fù)合鹽溶液脫除 NO時(shí),反應(yīng)的離子方程式為 。(2)若反應(yīng)物的量一定,在上述流程的轉(zhuǎn)化”步驟中需用冰水浴冷卻,且緩慢加入濃硫酸,其目的是。(3) “結(jié)晶”操作中,加入 &CQ即可獲得過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽晶體,該過程的化學(xué)方程 式為。過氧硫
31、酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率(以產(chǎn)品含氧量表示) 隨溶液pH和溫度的變化關(guān)系如圖所示,則該過程適宜的條件是 。(4)產(chǎn)品中KHSQ含量的測定:取1.000g產(chǎn)品于錐形瓶中,用適量蒸儲水溶解,加入5mL5%的硫酸和5mL25 %的KI溶液,再加入1mL淀粉溶液作指示劑,用 0.2000mol L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為25.00mL。已知:2KHSQ+4KI + H2SO = 2憶+3K2SO4+2H2O I2+2Na2s2O3 =Na2&O6 + 2NaIT I閘用 滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)濃度的硫代硫酸鈉溶液(填 甲”或2)。產(chǎn)品中KHSQ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。【答案】1 3HSO5 +2NO+
32、 H2O = 3SO42 +2NO3 +5H+防止?jié)饬蛩崤cH2O2溶液混合時(shí)放 出大量熱使 H2O2 分解 5K2COJ+ 4H2SO5+ 4H2S。=2(3O4?KHSQ?2KHSO5) J + 5CO2 T + 5H2O 控制pH在2.02.5之間,溫度在 0c左右 乙 38.00%【解析】【詳解】(1)H2SQ中硫元素的化合價(jià)為+6價(jià),依據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和為0計(jì)算,有2個(gè)氧原子顯-1價(jià),所以過氧鍵的數(shù)目為1。答案為1;工業(yè)上用過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽溶液脫除NO時(shí),反應(yīng)的離子方程式為3HSO5 +2NO + H2O =3SO42 +2NO3 +5H+。答案為 3HSQ + 2NO+H2O = 3
33、S。2 + 2NO3 + 5H+(2)在“轉(zhuǎn)化”步驟中,30%的H2O2溶液加入98%的濃硫酸中,相當(dāng)于濃硫酸稀釋,會放出 大量的熱,而H2O2受熱易分解,所以需用冰水浴冷卻,且緩慢加入濃硫酸。答案為:防止?jié)饬蛩崤c H2O2溶液混合時(shí)放出大量熱使H2O2分解;(3) “結(jié)晶”操作中,加入 K2CO3即可獲得過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽晶體,該過程的化學(xué)方程式為 5K2CQ+4H2SQ +4H2SQ =2(K2SQ?KHSQ?2KHSQ) J + 5CO2 T + 5H2。答案為:5K2CO3+ 4H2SO5 + 4H2SQ =2(K2SQ?KHSQ?2KHSQ) J + 5CO2 T + 5H2O從溶液
34、pH看,過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率在2.02.5之間時(shí)最大;從溫度看,過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率在0c左右最大,所以該過程適宜的條件是控制pH在2.02.5之間,溫度在0c左右。答案為:控制 pH在2.02.5之間,溫度在 0c左右;(4) 硫代硫酸鈉溶液呈堿性,應(yīng)放在堿式滴定管內(nèi)。答案為乙; 由反應(yīng) 2KHSQ+4KI+H2SO4 = 2也+3K2SO4+2H2O 和也+2Na2s2O3 =Na2&Q6 + 2NaI 可得出如下關(guān)系式:KHSO52Na2s2O3n(Na2&O3)=0.2mol/L X0.025L=0.005mol , n(KHSO5)=0.0025mol.0.0025mol 152
35、g /mol廣品中KHSQ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100% 38.00%1.000g答案為:38.00%。8. C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除 這些物質(zhì)對環(huán)境的影響。(1)CO2的重整用CQ和H2為原料可得到 CT燃料。已知: CH (g)+CQ(g)=2CO(g)+2H2(g) AH1=+247kJ/mol CH4 (g)+H2O(g尸CO(g)+3O(g) H2=+205kJ/mol寫出CQ重整的熱化學(xué)方程式: 。“亞碳酸鹽法”吸收煙中的SO2將煙氣通入1.0mol/L的NazSQ溶液,若此過程中溶液體積不變,則溶液的pH不斷(填 減小”不變”或 增大
36、)。當(dāng)溶液pH約為6時(shí),吸收SQ的能力顯著下降,應(yīng)更換 吸收劑,此時(shí)溶液中 c(SO32-) =0.2mol/L ,則溶液中c(HSQ-) =。室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SQ溶液中,測得溶液 pH與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖:b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7,則n(NH4+): n(HSO3 )= 。(3)催化氧化法去除 NO。一定條件下,用 NH3消除NO污染,其反應(yīng)原理4NH3+6NO叁IL5N2+6H2O。不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4:1、3:1、1:3時(shí),得到NO脫除率曲線如圖所示:曲線a中,NO的起始濃度為6X104mgm-3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8
37、s,該時(shí)間段內(nèi)NO的 脫除速率為 mgm-3s-1。曲線b對應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是 。(4)間接電化學(xué)法除 NO。其原理如圖所示:寫出陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性)。吸收池中除去 NO的原理(用離子方程式表示)。-4X 10【答案】CO2 (g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=-163kJ/mo1減小 1.6mol/L 3:1 1.53:1 2HSO3+2e +2H =S2O2- 2H2O 2NO+2S2O4- 2H2O N2 4HSO3【解析】【分析】(1)已知: CH4 (g)+CQ(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol ,CH4(g)
38、+H2O(g尸CO(g)+3噸(g) H2=+205k/mol , 根據(jù)蓋斯定律, )X2得:CQ(g)+4H2(g尸CH(g)+2H2O(g),據(jù)此計(jì)算 H;(2)二氧化硫通入亞硫酸鈉溶液生成亞硫酸氫鈉,亞硫酸氫鈉顯酸性,據(jù)此分析;根據(jù) 反應(yīng)方程式的量的關(guān)系計(jì)算可得; 先判斷溶質(zhì),寫出電荷守恒式,在利用 pH=7時(shí),c(H+尸c(OH)找出其他離子的等量關(guān)系,結(jié)合圖示進(jìn)行等量刪減或替換,最后得出結(jié)果;(3)曲線a中,NO的起始濃度為6X104mg?m-3,根據(jù)圖象得到 A、B處的NO脫除率,可得兩處的NO 的濃度,再計(jì)算脫除速率;NH3與NO的物質(zhì)的量的比值越大,NO的脫除率越大,據(jù)此分析;
39、( 4)陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),結(jié)合酸性環(huán)境書寫;陰極產(chǎn)物吸收NO。【詳解】(1)已知: CH4(g)+CC2(g)=2CO(g)+2H2(g) Hi=+247k/mol , CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol ,根據(jù)蓋斯定律,由-X 2得反應(yīng):CO2(g)+4H2(g尸CH4(g)+2H2O(g) H=AHi-2 AH2=-163kJ/mo1 ,故答案為:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=-163kJ/mo1 ;(2)將煙氣通入1.0mol/L的Na2SO3溶液,二氧化硫與亞硫酸鈉和水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,亞硫酸氫鈉以電
40、離為主,顯酸性,故溶液pH 不斷減小;向亞硫酸鈉溶液中通入二氧化硫生成亞硫酸氫鈉,反應(yīng)方程式SQ+Na2SQ+2H2O=2NaHSQ,溶液中反應(yīng)的亞硫酸根離子和生成亞硫酸氫根離子的物質(zhì)的量比為1 : 2,即溶液中參加反應(yīng)的亞硫酸根為(1.0-0.2)mol/L ,則生成 c(HSO3)=2 x (1.0-0.2)mol/L=1.6mol/L,故答案為:減小;1.6mol/L; TOC o 1-5 h z b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7,此時(shí)溶液中的溶質(zhì)是(NH4)2SQ和NH4HSQ,根據(jù)電荷守恒: +-2-c(NH 4 )+c(H+)=c(OH )+c(HSO3)+2c(SO3 ),因 pH=7,故 c
41、(H+)=c(OH ),則c(NH +尸c(HSO3)+2c(SO3-),由圖可讀出 b 點(diǎn)時(shí),c(HSO3)=c(SO;),則 c(NH + )=3 -+-c(HSO3),因在同一體系,n(NH4): n(HSO3)=3: 1,故答案為:3: 1;(3)曲線a中,NO的起始濃度為6X104mg?m-3, A點(diǎn)的脫除率為55%, B點(diǎn)的脫除率為75%,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為6X 1dmg?m-3 X (0.75-0.55)+ 0.8s=1-45mg?n1-0?s-1,故答案為:1.5X10; TOC o 1-5 h z NH3與NO的物質(zhì)的量的比值越大,NO的脫除
42、率越大,則物質(zhì)的量之比分別為4: 1,3: 1, 1: 3時(shí),對應(yīng)的曲線為 a, b, c,即曲線b對應(yīng)的物質(zhì)的量之比是3: 1,故答案為:3: 1;( 4)陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖可知是HSO -3在酸性條件下發(fā)生還原反應(yīng),生成2-2-2-S2O4 ,其電極反應(yīng)式為2HSO3+2e +2H =S?O4 2H2O;根據(jù)圖本,吸收池中S2O4-和NO是反應(yīng)物,N2和HSO3是生成物,則吸收池中除去NO的原理是:2N0+2s 2。2- 2H2。N2 4HSO3,22-故答案為:2HSO3+2e +2H =$2。4 2H2。; 2N0+2s2O4 2H2。N2 4HSO3?!军c(diǎn)睛】陌生電極反
43、應(yīng)式的書寫步驟:根據(jù)題干找出反應(yīng)物以及部分生成物,根據(jù)物質(zhì)變化分析 化合價(jià)變化并據(jù)此寫出得失電子數(shù);然后根據(jù)電荷守恒配平電極反應(yīng)式,在配平時(shí)需注 意題干中電解質(zhì)的環(huán)境;然后檢查電極反應(yīng)式的守恒關(guān)系(電荷守恒、原子守恒、轉(zhuǎn)移 電子守恒等)。9.亞硝酰硫酸(NOSQh)主要用于染料、醫(yī)藥等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室制備亞硝酰硫酸的方法如下:將SQ通入盛有濃硫酸和濃硝酸的混合液中,維持體系溫度略低于 20 C,攪拌,使其 充分反應(yīng)。反應(yīng)過程中,亞硝酰硫酸的物質(zhì)的量和硝酸的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所不。(1)實(shí)驗(yàn)室制備 NOSQh的化學(xué)反應(yīng)方程式為。反應(yīng)進(jìn)行到10min后,反應(yīng)速度明顯加快,其可能的原因是。反應(yīng)過程
44、中,硝酸減少的物質(zhì)的量大于NOSQh生成的物質(zhì)的量白可能原因是一(2)為了測定亞硝酰硫酸的純度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):。準(zhǔn)確稱取1.200g產(chǎn)品放入錐形并中,加入 50.00mL0.1000mol L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和足量 稀H2SC4,搖勻,使其充分反應(yīng)。再將反應(yīng)后溶液加熱至6070 c (使生成的HNO3揮發(fā)逸出),冷卻至室溫,用 0.2500mol L-1Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2QO4溶液的體積為 16.00mL。已知:2KMnO4+5NOSQH+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4; KMnO4 在酸性條件下被還 原為Mn2+。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)
45、據(jù)計(jì)算亞硝酰硫酸的純度。(寫出計(jì)算過程)【答案】HNO3+SQ2區(qū)山仙nOSQH生成的NOSO4H對該反應(yīng)有催化作用硝酸會揮發(fā)和分解 90.00%(1)設(shè)NOSQh中N的化合價(jià)為x,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為 0有:x+(+6)x 1+(-2) X 5+(+1)X 1=0,解得:x=+3, N元素化合價(jià)從+5降低到+3,必有S元素化合價(jià)從+4升高到+6,發(fā) 生的是氧化還原反應(yīng),氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比=1:1;(2) 50.00mL0.1000mol L-1 的 KMnO4與 16.00mL 0.2500mol L-1Na2QO4反應(yīng)之后剩余的 KMnO4再與NOSO4H反應(yīng)?!驹斀狻?1)N元素化
46、合價(jià)從+5降低到+3,必有S元素化合價(jià)從+4升高到+6, N元素和S元素 濃硫酸的物質(zhì)的量之比=1:1 ,所以反應(yīng)的方程式為:HNO3+SO2NOSO4H,故答案為:濃硫酸HNO3+SO2NOSQH;反應(yīng)前十分鐘沒有加快,不是溫度,十分鐘后明顯加快,說明生成的物質(zhì)對反應(yīng)有催化作用,故答案為:生成的 NOSO4H對該反應(yīng)有催化作用;從反應(yīng)的方程式看:參加反應(yīng)的硝酸和生成的NOSQH比例為1:1,消耗的硝酸多,可能是有一部分揮發(fā)和分解了,故答案為:硝酸會揮發(fā)和分解;(2) 一部分KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和NOSQH反應(yīng),剩余的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液用Na2c2。4反滴 定,KMnO4和Na2c2。4, KM
47、nO4中Mn元素化合價(jià)從+7降低到+2,降低5,作氧化劑, Na2c2O4中C元素化合價(jià)從+3升高到+4升高了 1, 2個(gè)C升高了 2,作還原劑,根據(jù)得失電2KMnO45Na2C2O4子守恒,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比=2:5,所以2mol5mol,n10.25mol/L 16 10-3L解得:和Na2C2O4反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量n二1.6 x 10-3mol, KMnO4總的物質(zhì)的量 =50.00 X 彳Lx 0.1000moL-1=5X 10-3mol,所以和 NOSQH 反應(yīng)的 KMnO4 的物質(zhì)的量=5X102KMnO 4 5NOSQH3mol-1.6x 10-3mol=3.4
48、 x10-3mol,所以 2mol 5 127g ,解得 NOSO4H 的質(zhì)量3.4 10 3 mm=1.0795g,所以樣品中 NOSQH 的純度=10795g 100% = 90.00%,故答案為:90.00%。 .4 g【點(diǎn)睛】和Na2c2O4反應(yīng)的KMnO4加上和NOSO4H反應(yīng)的KMnO4為總的KMnO4的量。10.氯化亞銅在有機(jī)合成工業(yè)中常作催化劑。以下是從含Cu2+、Fe3+的電鍍廢水中制備氯化亞銅的工藝流程圖。如圖是濾液中Cu2+、Fe3+的含量與pH的關(guān)系及CuCl產(chǎn)率與pH的關(guān)系圖。請回答以下問題:(1)在電鍍廢水中加堿產(chǎn)生沉淀,過濾得到電鍍污泥,則電鍍污泥的主要成分為 ;
49、(2)由反應(yīng)制備CuCl時(shí)的最佳pH在 左右;(3)對CuCl產(chǎn)率探究時(shí)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)在隔絕空氣條件下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高,由此推測 CuCl具有 性;(4)寫出反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)方程式: ;(5)隔絕空氣條件下,從濾液中制得晶體的實(shí)驗(yàn)操作為: ;(6)取晶體4.34g隔絕空氣條件下,失去結(jié)晶水后得固體3.26g,所得固體溶于水分成二等份,一份加入足量 BaC2溶液,得到白色固體2.33g;另一份加入足量 NaOH溶液后,加熱、 灼燒得紅色粉末0.4g。寫出晶體的化學(xué)式: 。【答案】Fe(OH- Cu(OH)2 3.5 還原 2CuSO+ Fe +2KC1 = 2CuCl2S+2+FeSO 蒸發(fā)、冷卻
50、結(jié)晶、過濾(洗滌)、干燥 K2Fe(SQ)2?6H2O【解析】【分析】由流程圖可知,向電鍍廢水中加堿,Cu2+、Fe3+與堿反應(yīng)生成氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀,過濾得到含有氫氧化鐵和氫氧化銅的電鍍污泥;向電鍍污泥中加入硫酸控制pH使氫氧化銅溶解,而氫氧化鐵不溶解,過濾得到高濃度的硫酸銅溶液;向高濃度的硫酸銅溶液加入鐵 與氯化鉀,調(diào)節(jié)溶液 pH和反應(yīng)溫度使硫酸銅與鐵、氯化鉀反應(yīng)生成了硫酸亞鐵、硫酸鉀 和氯化亞銅,過濾得到氯化亞銅沉淀和含有的硫酸亞鐵、硫酸鉀濾液,隔絕空氣條件下, 濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到K2Fe(SQ)2?6H2O晶體。【詳解】(1)由流程圖可知,向電鍍廢水中加
51、堿,Cu2+、Fe3+與堿反應(yīng)生成氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀,過濾得到含有氫氧化鐵和氫氧化銅的電鍍污泥,故答案為:Fe(OH)& Cu(OH)2;(2)由CuCl產(chǎn)率與pH的關(guān)系圖可知,制備 CuCl時(shí)的最佳pH是3.5左右,故答案為:3.5;(3)對CuCl產(chǎn)率探究時(shí)發(fā)現(xiàn)反應(yīng) 在隔絕空氣條彳下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高,說明氯化亞銅具有還原性,能被空氣中的氧氣氧化,故答案為:還原;(4)反應(yīng)為調(diào)節(jié)溶液pH和反應(yīng)溫度使硫酸銅與鐵、氯化鉀反應(yīng)生成了硫酸亞鐵、硫酸 鉀和氯化亞銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSQ+Fe+2KCl=2CuCL+FeSQ+K2SQ,故答案為:2CuSQ+Fe+2KCl=2CuC +
52、FeSQ+K2SQ;(5)隔絕空氣條件下,含有硫酸亞鐵、硫酸鉀的濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體,故答案為:蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)、干燥;(6)由題意可知,結(jié)晶水的物質(zhì)的量為(4.藍(lán):6i g =0.06mol,由加入足量 BaC2溶液,得到硫酸鋼沉淀質(zhì)量為 2.33g可知硫酸根的物質(zhì)的量為 屋乳詁* 2=0.02mol,由加入足量NaOH g/ moi溶液后,加熱、灼燒得紅色粉末0.4g可知亞鐵離子的物質(zhì)的量為160g4gmol X2X2=0.01mol,則鉀離子的物質(zhì)的量為26- Og96moi01 56)g =0.02mol, n(K+): n(Fe2+)
53、: *SOT);n(H2O)=0.02mol: 0.01mol: 0.02mol : 0.06mol=2:1:2:6 ,晶體的化學(xué)式為 K2Fe(SQ)2?6H2。, 故答案為:K2Fe(SQ)2 ?6H2。11.二氧化氯泡騰片,有效成分(ClQ)是 方法一:氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(種高效、安全的殺菌、消毒劑。ClQ氣體的方法。該法工藝原理如圖。其過NaClQ)與鹽酸反應(yīng)生成 ClC2o補(bǔ)充Chf臺成塔(1)工藝中可利用的單質(zhì)有 (填化學(xué)式),發(fā)生器中生成ClC2的化學(xué)方程式(2)此法的缺點(diǎn)主要是 。方法二:最近,科學(xué)家又研究出了一種新的制備方
54、法,纖維素還原法制ClC2,其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物X與NaClC3反應(yīng)生成ClC2o(3)配平方程式:口(X) +DNaCl(3+DH2SC4D Cl21 +DCCX +口也。+若反應(yīng)中產(chǎn)生4.48L (折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體,電子轉(zhuǎn)移 個(gè)。(4) ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的 CN一氧化為無毒的物質(zhì),自身被還原為CL。處理含CN一相同量的電鍍廢水,所需Cl2的物質(zhì)的量是 ClC2的 倍。方法三:實(shí)驗(yàn)室常用氯酸鈉(Nad)和亞硫酸鈉(Na2SC3)用硫酸酸化,加熱制備二氧化氯,化學(xué)反應(yīng)方程式為:2NaClC3+Na2SC3+ H2SC4A 2ClCH +2NaSC4+ H2O
55、(5)反應(yīng)中的 Na2SC3溶液中存在如下平衡:H20= H+CH-和 (用離子方程式表示) .常溫下,0.1mol/L該溶液中離子濃度由大到小排列 (用離子符號表 示)(6)常溫下,已知 NaHSC3溶液呈酸性,在 Na2SC3溶液中滴加稀鹽酸至中性時(shí),溶質(zhì)的主 要成分有。(用化學(xué)式表示)【答案】H2、Cl2 2NaClC3+ 4HCl=2ClC2 T +C2 T + 2NaCl + 2HC 同時(shí)產(chǎn)生了大量的氯氣,不 僅產(chǎn)率低,而且產(chǎn)品難以分離,同時(shí)很有可能造成環(huán)境污染;能耗較大等1C6JHiO6+24NaClO3+12H2SC4 - 24ClOT +6CQT +18噸0+12姓皿 0.16
56、Na 2.5 SQ2- +H2C- OH+HSO-, HSC3-+H2O- 0H+H2SQ c(Na+)c(SC 32-)c(OH-)c(HSO3-)c(H +)NaHS。、Na2S6 NaCl、或(NaHS。、Na2S。、NaCl、S。H2S。) 【解析】 【分析】(1)電解飽和食鹽水生成H、Cl2和NaOH故可以利用的單質(zhì)為 H2、0 2,合成HCl,根據(jù)流程圖可知加入物質(zhì)為 NaClQ和HCl,生成C1O2;可以寫出方程式,并用化合價(jià)升降法配 平得到;(2)生成的氣體中除了有二氧化氯還有大量的氯氣,產(chǎn)率低,難分離,而且極有可能造成 大氣污染;用電解的方法耗能大;(3)纖維素為多糖,水解最
57、終產(chǎn)物為葡萄糖( GKQ),具有還原性,可將 NaClQ還原 得到CIO2. Cl從+5到+4價(jià),降低1價(jià),葡萄糖(C6H12C6) C均價(jià)為0,到+4價(jià),升高4 價(jià),然后配平得到,由可知生成24molcIC2和6mol CC2氣體轉(zhuǎn)移24mol的電子;(4)每摩爾Cl2得到2mol電子,而每摩爾 C1C2得到5mol電子,故為2.5倍;(5)存在弱電解水的電離平衡和弱離子的水解平衡.不水解的二元鈉離子濃度最大,水解 是微弱的,顯性離子和第一步水解產(chǎn)生的陰離子,隱性離子;(6) NaSC溶液中滴加稀鹽酸,兩者反應(yīng),要使溶液呈中性,只能是部分反應(yīng),所以溶質(zhì) 為 NaSC、NaHSC NaCl。【
58、詳解】(1)由工藝流程圖可以看出:在該工藝中可利用的單質(zhì)有H、Cl2 ;根據(jù)流程圖可知加入物質(zhì)為NaClQ和HCl,生成ClC2;發(fā)生氧化還原反應(yīng), NaClQ被還原生成 Cl1, HCl被氧 化生成 Cl2,生成 ClC2的化學(xué)方程式為: 2NaClQ+4HCl=2ClC2T+Cl2 T + 2NaCl+2H2Q(2)由制備原理和流程圖可知此法的缺點(diǎn)主要是會產(chǎn)生大量的Cl2,消耗大量的電能,產(chǎn)物ClC2和Cl 2不僅不容易分離,而且物質(zhì)利用率低,很容易造成大氣污染;(3)纖維素水解得到的最終產(chǎn)物X是葡萄糖QH2C6。它與NaClQ在酸性條件下發(fā)生反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電子守恒的知識可得方程
59、式為:1cHe6+24NaClQ+12HSQ-24ClC21 +6CC T +18H2C+12NaSC,由方程式可以看出每產(chǎn)生 30mol的氣體,轉(zhuǎn)移電子 24NA;現(xiàn)在產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為4.48L (即0.2mol ),所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 0.16mol ,個(gè)數(shù)為0.16Na;(4)處理含CN相同量的電鍍廢水,即轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同。假設(shè)轉(zhuǎn)移電子2mol,則2需要Cl 2的物質(zhì)的量是1mol;需要ClQ的物質(zhì)的量為 一二=0.4mol。所以n(Cl 2):5n(ClC2)=1 : 0.4=2.5 ;(5)反應(yīng)中的NaSC溶液中存在如下平衡:HC= H+C即口 SC2-的水解平衡的兩
60、種方程 式。由于SC?是二兀弱酸的酸根離子,因此存在兩步水解平衡SC. +H2C * - CH+HSC-,HSC+HC= CH+HSC; Ns2SQ=2Na+ SC32-; c(Na+)c(SC32-), SC2-水解產(chǎn)生 CH和 HSC , HSC進(jìn)一步水解還要消耗 HSC-,同時(shí)產(chǎn)生 QH,因此c(CH)c(HSQ3-);在溶液中還存在水 的電量平衡,所以 c(HSQ-)c(H +);在溶液中鹽水解的程度是很微弱的,所以c(SC32-)c(QH-);因此在該溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)c(SQ32-)c(QH-)c(HSQ3-)c(H +);(6)在NaSO溶液中滴加稀
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