【題目】砷及其化合物有著廣泛的用途。砷有兩種常見的弱酸,砷酸(H3AsO4)和亞砷酸(H3AsO3)。已知砷酸(H3AsO4)的pKa1、pKa2、pKa3依次為2.25、6.77、11.40(pKa=-lgKa);卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
As(s)+O2(g)=As2O5(s) ΔH3
則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH=______。
(2)寫出砷酸(H3AsO4)的第二步電離方程式_______。
(3)NaH2AsO4溶液呈___(填“酸性”“中性”或“堿性”),試通過計(jì)算說明_______。
(4)亞砷酸(H3AsO3)水溶液中存在多種微粒形態(tài),各種微粒分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液的pH關(guān)系如圖所示。
以酚酞為指示劑(變色范圍pH 8.2~10.0),將NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)停止滴加。該過程中主要反應(yīng)的離子方程式為_______。
(5)某化學(xué)興趣小組同學(xué)欲探究可逆反應(yīng):AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O。設(shè)計(jì)圖Ⅱ所示裝置。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:按圖Ⅱ裝置加入試劑并連接裝置,電流由C2流入C1。當(dāng)電流變?yōu)榱銜r(shí),向圖Ⅱ裝置左邊燒杯中逐滴加入一定量2 mol·L-1鹽酸,發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生電流,實(shí)驗(yàn)中電流與時(shí)間的關(guān)系如圖Ⅲ所示。
①圖Ⅲ中AsO43-的逆反應(yīng)速率:a__(填“>”“<”或“=”)b。
②寫出圖Ⅲ中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖Ⅱ裝置的正極反應(yīng)式______。
③能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__。
a 2v(I-)正=v(AsO33-)逆 b 溶液的pH不再變化
c 電流表示數(shù)變?yōu)榱?d 溶液顏色不再變化
【答案】2ΔH1-3ΔH2-2ΔH3 H2AsO4-H++HAsO42- 酸性 Kh3==10-11.75<10-6.77,即Ka2>Kh3,故溶液呈酸性 H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O < AsO43-+2e-+2H+=AsO33-+H2O bcd
【解析】
(1)將題中已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,由①×2-②×3-③×2得As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH=2ΔH1-3ΔH2-2ΔH3;
(2)砷酸(H3AsO4)為多元弱酸,分步電離,第二步電離方程式為H2AsO4H++HAsO42;
(3)NaH2AsO4溶液Kh3==10-11.75<10-6.77,即Ka2>Kh3,這說明電離程度大于水解程度,故溶液呈酸性;
(4)酚酞的變色pH范圍為8.2~10.0,當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí),根據(jù)圖中曲線變化知,該過程發(fā)生的主要反應(yīng)為H3AsO3轉(zhuǎn)化為H2AsO3-,離子方程式為H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O;
(5)①電流由C2流入C1時(shí),C2作正極,發(fā)生還原反應(yīng),則可逆反應(yīng)正向進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,粒子濃度減小,電流減小,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,故圖Ⅲ中AsO43的逆反應(yīng)速率:a<b;
②圖Ⅲ中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是在加入鹽酸后,產(chǎn)生反向電流的情況,此時(shí)圖Ⅱ裝置中C1作正極,正極上AsO43得電子生成AsO33,電極反應(yīng)式為AsO43+2e-+2H+=AsO33+H2O;
③a項(xiàng),根據(jù)速率關(guān)系,v(I-)正=2v(AsO33)逆時(shí),反應(yīng)處于平衡狀態(tài),而2v(I-)正=v(AsO33)逆時(shí)反應(yīng)不處于平衡狀態(tài);
b項(xiàng),溶液的pH不再變化,則氫氧根離子濃度也保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);
c項(xiàng),電流表示數(shù)變?yōu)榱,則氧化還原反應(yīng)中不再發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,反應(yīng)物的濃度保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);
d項(xiàng),溶液顏色不再變化,則碘單質(zhì)的濃度保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),
綜上所述選bcd。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】酮洛芬是優(yōu)質(zhì)抗炎鎮(zhèn)痛藥,合成原理如下:
下列說法正確的是( )
A.M和酮洛芬都能發(fā)生酯化、鹵代和加成反應(yīng)
B.M和酮洛芬分子中所有碳原子都可能共平面
C.M和酮洛芬在一定條件下最多消耗的物質(zhì)的量相等
D.M分子中苯環(huán)上一氯代物有9種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了測(cè)定某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu),做如下實(shí)驗(yàn):
①將2.3 g該有機(jī)物完全燃燒,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用質(zhì)譜儀測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為46;
③用核磁共振儀處理該化合物,得到如下圖所示譜圖,圖中三個(gè)峰的面積之比是1:2:3。
試回答下列問題:
(1)有機(jī)物A的實(shí)驗(yàn)式是___________。
(2)能否根據(jù)A的實(shí)驗(yàn)式確定A的分子式?____________(填“能”或“不能”);若能,則A的分子式是___________;若不能,則此空不填。
(3)寫出有機(jī)物A可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求回答下列問題:
(1)命名為“2-乙基丙烷”,錯(cuò)誤原因是___________;將其命名為“3-甲基丁烷”,錯(cuò)誤原因是___________。正確命名為___________。
(2)的名稱為___________________。
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【題目】測(cè)定三草酸合鐵酸鉀K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)晶體中鐵的含量。
①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________________________________________________。
②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為______________________。
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【題目】氯氣、氨氣和二氧化硫三種氣體均是重要的化工原料且都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,某課外活動(dòng)小組擬探究三者的部分性質(zhì)。
Ⅰ.利用如圖裝置探究干燥的氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。
(1)請(qǐng)從備選裝置中選擇適當(dāng)?shù)难b置連入虛線框中,組成一套完整的探究干燥的氯氣與氨氣之間的反應(yīng)的裝置,用備選裝置序號(hào)填空:B___、D__、E__。
(2)裝置A中的燒瓶?jī)?nèi)固體宜選用__(選填以下選項(xiàng)的字母)。
A 燒堿 B 生石灰
C 二氧化硅 D 五氧化二磷
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開a、c活塞,關(guān)閉b活塞,向燒瓶中先通入氨氣,然后關(guān)閉c活塞,打開b活塞,再向燒瓶中通入氯氣,實(shí)驗(yàn)中裝置C的燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),試推測(cè)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。實(shí)驗(yàn)完畢后觀察到C燒瓶?jī)?nèi)還有黃綠色氣體,簡(jiǎn)述如何處理才能不污染環(huán)境____________________。
Ⅱ.探究干燥的氯氣和SO2的反應(yīng):SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ·mol-1。硫酰氯(SO2Cl2)通常條件下為無色液體,熔點(diǎn)為-54.1 ℃,沸點(diǎn)為69.1 ℃,在潮濕空氣中“發(fā)煙”,100 ℃以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解。該小組同學(xué)用A裝置制取SO2,分液漏斗中加入濃硫酸,圓底燒瓶中加入Na2SO3固體,B選擇備選裝置Ⅱ,將C裝置用如圖所示的裝置甲替換,其余的裝置不變來完成探究實(shí)驗(yàn)。
(4)裝置甲中儀器G的名稱為____________,甲中活性炭的作用是____。
(5)如果去掉裝置B、D,則在甲的三頸燒瓶中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(6)為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有____(填序號(hào))。
A 先通冷凝水,再通氣
B 控制氣流速率,宜慢不宜快
C 若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫
D 加熱三頸燒瓶
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【題目】近年來,利用電化學(xué)催化方法進(jìn)行CO2轉(zhuǎn)化的研究引起了世界范圍內(nèi)的高度關(guān)注。下圖是以Cu作為催化劑CO2轉(zhuǎn)化為甲酸的反應(yīng)過程,下列有關(guān)說法不正確的是
A.過程①說明在催化劑作用下,O-C-O之間形成了一種特殊的化學(xué)鍵
B.過程②和③吸收了能量并形成了O-H鍵和C-H鍵
C.CO2和HCOOH中均只含有極性共價(jià)鍵
D.每1molCO2完全轉(zhuǎn)化為甲酸需得2mole-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】SPC(2Na2CO33H2O2具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì),廣泛應(yīng)用于印染、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。以芒硝(Na2SO410H2O)、H2O2等為原料制備SPC的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)步驟I中_____(填“有”或“沒有”)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(2)步驟II中會(huì)生成一種可以循環(huán)使用的物質(zhì),該物質(zhì)的化學(xué)式為_____。
(3)步驟Ⅲ中需要加熱,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(4)步驟Ⅳ中,合成時(shí)需選擇溫度為15℃,其目的是_____,從環(huán)境保護(hù)的角度看,詼流程中存在的缺點(diǎn)是_______。
(5)SPC的保存方法是________。
(6)過氧化氫用催化劑催化分解時(shí)生成水和氧原子,該氧原子非;顫,稱為活性氧。稱量0.1600 g樣品, 置于250 mL錐形瓶中,并用100 mL 0. 5 molL-1硫酸溶解完全,立即用0.02000molL-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液顏色為_____,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來的顏色,進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn),消耗KMnO4溶液的平均體積為26.56 mL。另外,在不加樣品的情況下按照上述過程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn),消耗KMnO4溶液的平均體積為2.24 mL。該樣品的活性氧含量為______%。
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【題目】新合成的藥物J的合成方法如圖所示:
已知:R1—NH—R2+Cl—R3+HCl
R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH
(R1、R2、R3、R4為氫或烴基)
回答下列問題:
(1)B的化學(xué)名稱為______________,F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________
(2)有機(jī)物CH2=CHCH2NH2中的官能團(tuán)名稱是_______,由A生成B的反應(yīng)類型為_____
(3)③的化學(xué)方程式為__________。
(4)已知④有一定的反應(yīng)限度,反應(yīng)進(jìn)行時(shí)加入吡啶(C5H5N,屬于有機(jī)堿)能提高J的產(chǎn)率,原因是________。
(5)有機(jī)物K分子組成比F少兩個(gè)氫原子,符合下列要求的K的同分異構(gòu)體有_________種(不考慮立體異構(gòu))。
①遇FeCl3溶液顯紫色
②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基
(6)是一種重要的化工中間體。以環(huán)已醇()和乙醇為起始原料,結(jié)合已知信息選擇必要的無機(jī)試劑,寫出制備的合成路線:_________________。(已知:RHC=CHR'RCOOH+R'COOH,R、R'為烴基。用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)
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