【題目】某研究小組將純凈的SO2氣體緩緩的通入到盛有25mL0.1mol· L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到BaSO4沉淀。為探究該反應中的氧化劑,該小組提出了如下假設:
假設Ⅰ:溶液中的NO3-;
假設Ⅱ:________________。
(1)該小組設計了以下實驗驗證了假設Ⅰ成立(為排除假設Ⅱ對假設Ⅰ的干擾,在配制下列實驗所用溶液時,應___________________),請?zhí)顚懴卤怼?/span>
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 | |
實驗① | 向盛有25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的燒杯中緩慢通入純凈的SO2氣體 | ______ | 假設Ⅰ成立 |
實驗② | 向盛有25mL0.1mol· L-1Ba(NO3)2溶液的燒杯中緩慢通入純凈的SO2氣體 | ______ |
(2)為深入研究該反應,該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。V1時,實驗②中溶液pH小于實驗①的原因是(用離子方程式表示):________。
(3)驗證假設Ⅱ。某同學設計了以下方案,請完成下列表格(可以不填滿)。
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗目的 | ||
實驗③ | 同實驗①步驟 | 同實驗①的相關(guān)現(xiàn)象 | ______ | |
實驗④ | ______ | ______ | ______ | |
(4)查資料知:H2SO3是二元酸(Kl=1.54×10-2,K2=1.02×10-7),請設計實驗方案驗證H2SO3是二元酸______(試劑及儀器自選)。
【答案】溶解在溶液(或水)中的O2 配制溶液前應將蒸餾水煮沸后密封冷卻 無明顯現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO+4H+或3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 作對照實驗 向盛有未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的燒杯中緩慢通入純凈的SO2氣體 產(chǎn)生白色沉淀 證明O2可將SO2或H2SO3氧化為硫酸或SO42- 向一定體積和一定濃度的NaOH溶液中,緩緩通入與NaOH等物質(zhì)的量的SO2氣體至全部溶解,然后用pH試紙測定溶液的pH,若pH<7,則證明H2SO3為二元酸
【解析】
二氧化硫具有還原性,在溶液中能被硝酸和溶解的氧氣氧化生成硫酸;
(1)亞硫酸酸性弱于鹽酸,二氧化硫與氯化鋇溶液不反應;二氧化硫溶于水,與水反應生成亞硫酸,亞硫酸與硝酸根離子反應生成硫酸根離子,硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀;
(2)實驗①中,二氧化硫溶于水后生成亞硫酸,亞硫酸電離出氫離子,所以溶液的pH減;實驗②中反應生成強電解質(zhì)硫酸,則實驗②的pH更小;
(3)要驗證假設2成立,只需要驗證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明假設二成立;
(4)若亞硫酸為一元酸,等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應生成強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,若亞硫酸為二元酸,等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應生成酸式鹽,由計算可知亞硫酸氫根電離大于水解,溶液呈酸性,所以只要測定等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應所得溶液pH,即可證明亞硫酸是一元酸還是二元酸。
二氧化硫具有還原性,在溶液中能被硝酸和溶解的氧氣氧化生成硫酸,二氧化硫氣體緩緩的通入到硝酸鋇溶液中,二氧化硫與水反應生成亞硫酸,使溶液呈酸性,生成白色硫酸鋇沉淀可能是酸性條件下,硝酸根將二氧化硫氧化生成硫酸鋇沉淀;也可能是溶液中溶解的氧氣將亞硫酸氧化生成硫酸鋇沉淀,則假設二為溶解在溶液(或水)中的O2,故答案為:溶解在溶液(或水)中的O2;
(1)為排除假設Ⅱ對假設Ⅰ的干擾,在配制下列實驗所用溶液時,應將蒸餾水煮沸,排出溶液中溶解的氧氣,再密封冷卻,故答案為:配制溶液前應將蒸餾水煮沸后密封冷卻;
實驗①亞硫酸酸性弱于鹽酸,依據(jù)強酸制備弱酸規(guī)律,二氧化硫與氯化鋇溶液不反應,不會產(chǎn)生沉淀,所以無明顯現(xiàn)象,故答案為:無明顯現(xiàn)象;
實驗②二氧化硫溶于水,與水反應生成亞硫酸,亞硫酸與硝酸根離子反應生成硫酸根離子,硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀,所以會產(chǎn)生白色沉淀,故答案為:產(chǎn)生白色沉淀;
(2)由圖可知,實驗②中溶液pH小于實驗①,原因是二氧化硫溶于水后生成H2SO3,亞硫酸部分電離出氫離子:H2SO3H++HSO3-,所以溶液的pH減。粚嶒②中酸性條件下,硝酸根將二氧化硫氧化生成硫酸鋇沉淀酸性條件下,硝酸根與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和一氧化氮,反應的離子方程式為:3SO2+2H2O+2NO3-=2NO+4H++3SO42-,反應中生成了強酸硫酸,導致實驗②的pH小于實驗①,故答案為: 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO;
(3)實驗③向盛有25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的燒杯中緩慢通入純凈的SO2氣體,無明顯現(xiàn)象,目的是作對照實驗,驗證假設2成立,故答案為:作對照實驗;
實驗④將純凈的SO2氣體通入未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中,有白色沉淀生成,說明溶液中溶解的氧氣將亞硫酸氧化生成硫酸鋇沉淀,證明假設二成立,故答案為:向盛有未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的燒杯中緩慢通入純凈的SO2氣體;產(chǎn)生白色沉淀;證明O2可將SO2或H2SO3氧化為硫酸或SO42-;
(4)若亞硫酸為一元酸,等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應生成強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,若亞硫酸為二元酸,等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應生成酸式鹽,由H2SO3電離常數(shù)可知亞硫酸氫鈉的水解常數(shù)Kh== =6.5×10—13<K2=1.02×10-7,亞硫酸氫根電離大于水解,溶液呈酸性,所以只要測定等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應所得溶液pH,即可證明亞硫酸是一元酸還是二元酸,實驗方案為向一定體積和一定濃度的NaOH溶液中,緩緩通入與NaOH等物質(zhì)的量的SO2氣體至全部溶解,然后用pH試紙測定溶液的pH,若pH<7,則證明H2SO3為二元酸,故答案為:向一定體積和一定濃度的NaOH溶液中,緩緩通入與NaOH等物質(zhì)的量的SO2氣體至全部溶解,然后用pH試紙測定溶液的pH,若pH<7,則證明H2SO3為二元酸。
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【題目】單萜類化合物香葉醇是香精油的主要成分之一。在酸性溶液中,香葉醇可以轉(zhuǎn)化為環(huán)狀單萜α—松油醇:
關(guān)于香葉醇和α—松油醇,下列說法正確的是( )
A.香葉醇能在銅絲催化下和氧氣氧化生成醛,但α—松油醇不能
B.兩者互為同分異構(gòu)體,分子式是C10H20O
C.兩者分子中所有原子均處于同一平面
D.兩者均能使溴的四氯化碳溶液褪色,是發(fā)生消去反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】I-具有還原性,含碘食鹽中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO3-在一定條件下可發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法不正確的是
A.用淀粉-KI試紙和食醋可檢驗食鹽是否加碘
B.由圖可知氧化性的強弱順序為C12>IO3->I2
C.生產(chǎn)等量的碘,途徑I和途徑Ⅱ轉(zhuǎn)移電子數(shù)目之比為2:5
D.途徑Ⅲ反應的離子方程式:3C12+I-+3H2O=6C1-+IO3-+6H+
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]xH2O)(其中鐵的化合價為+3價)是一種光敏材料,在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量,某實驗小組做了如下實驗:
Ⅰ.鐵含量的測定
步驟1:稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250mL溶液。
步驟2:取溶液25..00mL于錐形瓶中,酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根(C2O42﹣)恰好全部被氧化成CO2,同時,MnO4﹣被還原成Mn2+;向反應后的溶液中加入鋅粉至黃色剛好消失,過濾,洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時,溶液仍呈酸性。
步驟3:用0.010mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4﹣被還原成Mn2+。
重復步驟2、步驟3操作,滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98mL。
請回答下列問題:
(1)步驟2中加入鋅粉至黃色剛好消失,目的是_____。
(2)寫出步驟3中發(fā)生反應的離子方程式_____。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),測得該晶體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_____。
(4)若步驟2中加入的KMnO4溶液的量不足,則測得的鐵含量_____(選填“偏低”“偏高”或“不變”)
Ⅱ.結(jié)晶水的測定
(5)采用熱重分析儀測定三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]xH2O在110℃時的失重率為a%,則晶體
化學式中結(jié)晶水個數(shù)x的計算式為_____。(用含a的代數(shù)式表示)(已知:三草酸合鐵酸鉀的摩爾質(zhì)量M(K3[Fe(C2O4)3])=437g/mol)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:CxHy+H2O→CO+CO2+H2(未配平),工業(yè)上用甲烷、乙烷的混合氣體利用上述反應生成氫氣,反應后氣體經(jīng)干燥組成如下表所示,計算原混合氣體中甲烷與乙烷的物質(zhì)的量之比____________。
組分 | CO | CO2 | H2 |
體積分數(shù) | 20% | 5% | 75% |
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【題目】25℃時,在20mL0.1molL﹣1NaOH溶液中逐滴加入0.2molL﹣1的某一元弱酸HX溶液,曲線如圖所示,有關(guān)粒子濃度關(guān)系的比較中,錯誤的是( )
A.在A點:c(Na+)>c(OH﹣)>c(X﹣)>c(H+)
B.在B點:c(OH﹣)=c(H+)=c(Na+)=c(X﹣)
C.在C點:c(X﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
D.在C點:c(X﹣)+c(HX)=2c(Na+)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】按要求填寫下列空白
(1)寫出Na2O2的電子式_____
(2)Al(OH)3在堿性溶液中的電離方程式為_____
(3)用離子方程式表示Na2S溶液呈堿性的原因_____
(4)在鋅粒與稀硫酸的反應體系中,若滴加幾滴CuSO4溶液,發(fā)現(xiàn)放出氣體的速率明顯加快,說明其原因:_____;若加入少量醋酸鈉固體,發(fā)現(xiàn)放出氣體的速率明顯減慢,說明其原因_____。
(5)用惰性電極電解U形管中的飽和食鹽水(已滴加酚酞),_____極附近溶液會變紅。寫出用惰性電極電解氯化銅溶液的化學反應方程式_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】新型納米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2價的金屬元素,在反應中化合價不發(fā)生變化。常溫下,MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉(zhuǎn)化為S,流程如下:
則下列判斷正確的是( )
A.x>yB.MFe2Ox是還原劑C.SO2是該反應的催化劑D.SO2發(fā)生了置換反應
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【題目】氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。
(1)氫氣燃燒熱值高。實驗測得,在常溫常壓下1gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出142.9kJ熱量。則表示H2燃燒熱的熱化學方程式為_____________________。又已知:,則氨氣在空氣中燃燒生成液態(tài)水和氮氣時的熱化學方程式為______________________。
(2)氫氣是合成氨的重要原料。
①當合成氨反應達到平衡后,改變某一外界條件(不改變和的量),反應速率與時間的關(guān)系如圖所示。
圖中t1時引起平衡移動的條件可能是_______________,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是______________。
②氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如等。對于反應:,在溫度為時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。
下列說法正確的是______。
a.兩點的化學平衡常數(shù):
b.兩點的氣體顏色:淺,深
c.兩點的氣體平均相對分子質(zhì)量:
d.兩點的反應速率:
e.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
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