【題目】過二硫酸鉀(K2S2O8)是白色晶體、無味、易潮解、不穩(wěn)定,是重要的氧化劑,用途廣泛。
回答下列問題:
(1)過二硫酸鉀的結構探究
過二硫酸鉀中含有-1、-2價的氧元素,-l、-2價 氧的原子個數(shù)之比為____。
(2)過二硫酸鉀的制取探究
過二硫酸鉀可采用電解硫酸和硫酸鉀的混合物制取,裝置如圖。陽極的電極反應為____,陰極區(qū)pH將____(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)過二硫酸鉀的性質(zhì)探究
①取硫酸錳溶于試管中,滴入K2S2O8溶液,溶液呈紫紅色,K2S2O8的還原產(chǎn)物為SO42-,該反應的離子方程式為____。
②取過二硫酸鉀裝入硬質(zhì)玻璃管中,加熱,分解產(chǎn)生的氣體依次通過裝置B、C、D。實驗發(fā)現(xiàn)B中產(chǎn)生白色沉淀,C中溶液顏色無明顯變化現(xiàn)象;用帶火星的木條靠近D中的 a,木條復燃。
有同學認為依據(jù)上述實驗現(xiàn)象,可以判斷過二硫酸鉀熱分解產(chǎn)生了SO3和O2、而沒有產(chǎn)生SO2,據(jù)此得出過二硫酸鉀分解反應的化學方程式為____。有同學認為僅依據(jù)上述實驗現(xiàn)象,所得氣體除可能是SO3與O2的混合物外,還可能是 ___或 ___的混合物。為確定過二硫酸鉀分解所得混合氣體中是否含有SO3,可將上述實驗中裝置B整體更換為 ___。
【答案】1:3 2SO42--2e-=S2O82- 不變 2Mn2++5S2O82-+8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+ 2K2S2O82K2SO4+2SO3+O2↑ SO2、O2 SO3、SO2、O2 浸入冰水的U型管
【解析】
(1)K2S2O8中K、S化合價為+1、+6,1mol過二硫酸鉀中,-1價O的物質(zhì)的量為x,則-2價O的物質(zhì)的量為(8-x),根據(jù)化合價代數(shù)和為0,得出x=2,則-1價O和-2價O物質(zhì)的量之比為2:6=1:3;
(2)根據(jù)電解原理,陽極上失去電子,化合價升高,即陽極電極反應式為2SO42--2e-=S2O82-;陰極區(qū)電極反應為2H++2e-=H2↑,陰極區(qū)消耗的n(H+)等于陽極區(qū)遷入的n(H+),陰極區(qū)的pH保持不變;
(3)①S2O82-作氧化劑,其還原產(chǎn)物是SO42-,溶液變?yōu)樽霞t色,說明Mn2+被氧化為MnO4-,因此反應的離子方程式為2Mn2++5S2O82-+8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+;
②K2S2O8分解必產(chǎn)生K2SO4,如果分解產(chǎn)生SO3和O2,則反應的化學反應方程式為2K2S2O82K2SO4+2SO3+O2↑,B中產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是BaSO4,可能是SO3+H2O=H2SO4,也可能是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此K2S2O8分解產(chǎn)生的氣體可能是SO3和O2,也可能是SO2、O2,也可能是SO3、SO2、O2組成的混合物;SO3熔點16.8℃,沸點為44.8℃,常溫下呈液態(tài),SO2、O2常溫下很難液化,根據(jù)浸入冰水的U型管是否能收集到SO3,可確定氣體產(chǎn)物中是否含有SO3。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用Cl2生產(chǎn)含氯有機物時會產(chǎn)生HCl,利用如下反應可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)在2L密閉容器中進行該反應,在不同時間測得實驗數(shù)據(jù)如下表:
物質(zhì) 物質(zhì)的量 (mol) 時間 | HCl(g) | O2(g) | H2O(g) | Cl2(g) |
0min | 4 | 1 | 0 | 0 |
2min | 1.2 | 0.3 | 1.4 | |
3min | 1.2 | 0.3 | 1.4 | |
4min | 1.0 | 0.35 | 1.5 |
(1)計算0~2min內(nèi)Cl2的平均生成速率___________________。 該反應合適的溫度范圍是380~440℃,選擇該溫度范圍可能的原因是:①加快反應速率;②_______________________________。
(2)工業(yè)上用傳感器檢測反應容器中的氣體壓強,當壓強保持不變時,表面反應已達平衡。能通過檢測壓強判斷反應是否達到平衡狀態(tài)的理由是__________________________。
(3)實驗時,在3~4min之間改變了某一條件造成平衡移動。表中數(shù)據(jù)說明平衡向____移動(填“左”或“右”);達到新平衡后,與原來相比平衡常數(shù)_______(填“變大”、“變小”、“不變”)。
(4)Cl2也可用于制備新型凈水劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)。配平制備反應的化學方程式___Fe(NO3)3+___NaOH+___Cl2→___Na2FeO4+___NaNO3+___NaCl+___H2O若反應消耗3.36L Cl2(標準狀況),則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是________。
(5)用Na2FeO4殺菌消毒的優(yōu)點是還原產(chǎn)物具有凈水作用,缺點是還原產(chǎn)物會對鐵制水管造成腐蝕,造成腐蝕的原理有________________________________________。
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【題目】將0.3 molMnO2和100mL 12 mol/L的濃鹽酸混合后緩慢加熱,充分反應后向留下的溶液中加入足量的AgNO3溶液,生成AgCl沉淀的物質(zhì)的量為(不考慮HCl的揮發(fā))( )
A. 等于0.6molB. 小于0.6mol
C. 大于0.6mol,小于1.2molD. 以上結論都不正確
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【題目】下列實驗操作、現(xiàn)象和結論均正確的是
選項 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 | 結論 |
A | 等體積pH=2的HX和HY兩種酸分別與足量的鐵反應,用排水法收集氣體 | HX放出的氫氣多且反應速率快 | 酸的強弱:HX<HY |
B | 向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴2滴0.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴2滴0.1 mol/L CuSO4 | 先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀 | 溶度積(Ksp):ZnS>CuS |
C | 向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固體 | 溶液顏色變淺 | FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 +3KCl平衡向逆反應方向移動 |
D | 常溫下,用pH計分別測定飽和NaA溶液和飽和NaB溶液的pH | pH:NaA>NaB | 常溫下酸性:HA﹤HB |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】一個密閉容器,中間有一可自由滑動的隔板(厚度不計)將容器分成兩部分,當左邊充入 1mol N2, 右邊充入 CO 和 CO2 的混合氣體共 8g 時,隔板處于如圖位置(保持溫度不變),下列說法正確的是
A. 右邊 CO 與 CO2 分子數(shù)之比為 1:3
B. 右側(cè) CO 的質(zhì)量為 2.75g
C. 若改變右邊 CO 和 CO2 的充入量而使隔板處于離右端1/6處, 保持溫度不變,則前后兩次充入容器內(nèi)的氣體壓強之比為 5: 3
D. 右側(cè)氣體密度是相同條件下氫氣密度的 16 倍
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【題目】(1)標準狀況下,1.92g某氣體的體積為672mL,則該氣體的摩爾質(zhì)量為_____;
(2)9.5克某金屬氯化物MCl2 中含有0.200molCl-,則該氯化物的摩爾質(zhì)量為 ______________,金屬M的相對原子質(zhì)量為 ______________。
(3)同溫同壓時,某氣體A對氫氣的相對密度為22。則在標準狀況下,氣體A的密度為________g/L ,質(zhì)量為4.4g的氣體A所含有的分子數(shù)約為__________。
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【題目】已知4(NH4)2SO4N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O。將硫酸銨完全分解后的氣體通入過量BaCl2溶液中,有白色沉淀生成且有無色無味氣體逸出。說法正確的是
A. 生成沉淀中有BaSO4和BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)約為1:1
B. 生成沉淀中有BaSO4和BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)約為1:2
C. 生成沉淀中有BaSO4和BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)約為1:3
D. 從溶液中逸出的氣體只有N2,溶液中溶質(zhì)只有NH4Cl、BaCl2
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【題目】實驗室模擬侯氏制堿法原理,可以制備一些常見的化合物。
i. 30℃時,向飽和NaCl溶液中加入NH4HCO3細粉,制備NaHCO3晶體。
(1)已知30℃時幾種鹽的溶解度為:
物質(zhì) | NaCl | NH4HCO3 | NaHCO3 | NH4Cl |
S(g/100gH2O) | 36.3 | 27.0 | 11.1 | 41.1 |
書寫化學方程式_______________________。根據(jù)反應原理結合信息解釋NaHCO3易析出的原因__________________________。
(2)過濾出NaHCO3晶體后,為繼續(xù)分離濾液中的物質(zhì),設計如圖裝置。左側(cè)發(fā)生裝置可制取氨氣,原因是_____________。一段時間后,試管中析出白色晶體為_______。用冰水浴降溫目的是_____________。
ii. 制取(NH4)2SO4晶體的流程如下:
(3)“轉(zhuǎn)化”步驟中CO2不宜過量,原因是__________________。
(4)操作I和II所需的實驗步驟順序是____________(選填編號,可重復選擇)。
a. 蒸發(fā)濃縮 b. 蒸餾 c. 過濾 d. 萃取 e. 分液 f. 冷卻結晶
(5)為測定某硫酸銨樣品(雜質(zhì)為碳酸銨)純度。先準確稱取5.000g樣品溶于水,加入足量的_______,再加入足量BaCl2溶液充分反應后過濾、洗滌沉淀并烘干至恒重,最終所得固體為8.155g。則硫酸銨樣品的純度為___________。
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【題目】在酸堿中和滴定實驗時,鹽酸為標準液,NaOH溶液為待測液,下列操作會導致待測液濃度偏大的是
A. 用堿式滴定管量取待測液時俯視刻度線(開始調(diào)液面時讀數(shù)正確)
B. 未用待測液潤洗錐形瓶
C. 滴定結束后俯視刻度線
D. 滴定結束后,酸式滴定管尖嘴部分有氣泡
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