【題目】Ⅰ.ClO2氣體是一種高效、廣譜、安全的殺菌消毒劑,可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反應制得。無水草酸100℃可以升華。某學習小組用下圖裝置模擬工業(yè)制取收集ClO2 。
(1)實驗時裝置A需在60℃~100℃進行的原因是_________,控制所需溫度的方法是________。
(2)裝置A中反應產(chǎn)物有Na2CO3、ClO2和CO2等,該反應的化學方程式為___________。
(3)在裝置C中ClO2和NaOH反應生成等物質(zhì)的量的兩種鹽,其中一種鹽為NaClO2 ,寫出反應的離子方程式_________________。
Ⅱ. 某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“條件對化學反應速率的影響”。實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩,混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案:
編號 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 溫度/℃ | ||
濃度(mol/L) | 體積/mL | 濃度(mol/L) | 體積/mL | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.01 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.01 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.01 | 4.0 | 50 |
(1)已知反應后H2C2O4轉化為CO2逸出,為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關系為:c(H2C2O
(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是_______ (填編號,下同),可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是________.
(3)實驗①測得KMn04溶液的褪色時間為40 s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內(nèi)平均反應速率v(KMn04)=_______mol·L-1·min-1。
【答案】 溫度過低,化學反應速率較慢,溫度過高草酸升華或分解 水浴加熱 2NaClO3+H2C2O4=加熱=Na2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O 2ClO2+2OH-= ClO2-+ ClO3-+H2O 2.5 ②③ ①② 0.01
【解析】Ⅰ.(1)一般來說,升高溫度,活化分子的百分數(shù)增大,反應速率增大,溫度過低,化學反應速率較慢,無水草酸100℃可以升華,溫度過高草酸升華或分解,所以實驗時裝置A需在60℃~100℃進行,反應溫度低于水的沸點,用水浴可使反應容器受熱均勻,所以反應要用水浴加熱;
(2)裝置A中反應物為NaClO3、H2C2O4,產(chǎn)物有Na2CO3、ClO2和CO2等,Cl(+5→+4),C(+3→+4),根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,該反應方程式為:2NaClO3+H2C2O4Na2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;
(3)NaOH吸收ClO2尾氣,生成物質(zhì)的量之比為1:1的兩種陰離子,一種為ClO2-,氧化還原反應規(guī)律,另一種離子中Cl元素化合價升高,即為ClO3-,反應的離子方程式為:2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O;
Ⅱ.(1)高錳酸鉀在酸性環(huán)境下能夠氧化過氧化氫,生成氧氣,高錳酸根離子被還原為二價錳離子,反應中化合價降低的元素是錳元素,從+7價降到+2價,過氧化氫中氧元素化合價從-1價升高到0價,要使得失電子守恒,高錳酸根離子系數(shù)為2雙氧水系數(shù)為5,依據(jù)原子個數(shù)守恒反應的離子方程式:5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;
(2)探究溫度對化學反應速率影響,必須滿足除了溫度不同,其他條件完全相同,所以滿足此條件的實驗編號是:②和③;探究反應物濃度對化學反應速率影響,除了濃度不同,其他條件完全相同的實驗編號是①和②;
(3)混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為: =mol/L,40s即min,反應完全時平均反應速率v(KMnO4)= =÷mol/(Lmin)=0.01mol/(Lmin)。
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【題目】短周期元素A、B、C、D在周期表中位置如圖所示,其中元素D原子最外層有3個電子。請用相應的化學用語回答:
(1)A與氫元素可以形成很多化合物,在這些化合物中都含有_________(選填“共價”或“離子”)鍵;與C相鄰且最外層電子比C少1個的離子結構示意圖為 _________________。B在元素周期表中位于____________________。B、C、D形成的離子的半徑由大到小依次為 _________________。(填相應的離子符號)
(2)元素A形成的最簡單氫化物和氧氣在KOH溶液中可構成燃料電池,該電池工作時正極的電極反應式為 ___________________________________。
(3)D的最高價氧化物的水化物與NaOH反應的化學方程式是:
________________________________________。
(4)由A與S形成的液態(tài)化合物AS2 0.2mol在O2中完全燃燒,生成兩種氣態(tài)氧化物,298K時放出熱量215 kJ。 該反應的熱化學方程式為_________________________________。
(5)已知298K時,F(xiàn)e(s) + O2(g) == FeO(s) ; ΔH= -272.0 kJ · mol-1
2D(s) + O2(g) == D2O3(s) ; ΔH= -1675.7 kJ · mol-1
寫出D單質(zhì)和FeO反應的熱化學方程式是_____________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒,而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體,易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色,在生產(chǎn)和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋,同時需要避免光照、震動或加熱。實驗室以電解法制備ClO2的流程如下:
已知:①NCl3是黃色黏稠狀液體或斜方形晶體,極易爆炸,有類似氯氣的刺激性氣味,自然爆炸點為95 ℃,在熱水中易分解,在空氣中易揮發(fā),不穩(wěn)定。
②氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。
回答下列問題:
(1)實驗室干燥氣體B的方法是___________________。為保證實驗的安全,在電解時需注意的問題是:①控制好生成NCl3的濃度;②________________________。
(2)NCl3與NaClO2(亞氯酸鈉)按物質(zhì)的量之比為1∶6混合,在溶液中恰好反應生成ClO2,該反應的離子方程式為______________。
(3)工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2原理如下:
電解池中兩個電極的產(chǎn)物分別是NCl3和H2,寫出電解池總反應的離子方程式為_____________________________。
(4)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量,進行了下列實驗:
步驟1:準確量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL試樣;
步驟2:量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中,調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,搖勻,在暗處靜置 30 min;
步驟3:以淀粉溶液作指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知I2+2S2O===2I-+S4O)
①上述步驟3中滴定終點的現(xiàn)象是______________________;
②根據(jù)上述步驟可計算出原ClO2溶液的濃度為___________g/L(用含字母的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有機化學反應方程式及反應類型均正確的是( )
選項 | 化學反應方程式 | 反應類型 |
A | CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 | 取代反應 |
B | CH4+Cl2 CH3Cl+HCl | 置換反應 |
C | CH3CH=CH2+Br2 CH2BrCH2CH2Br | 加成反應 |
D | +Br2 +HBr | 取代反應 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】常溫下,某溶液中由水電離出來的c(H+)=1×10-4mol/L,該溶液可能是
①二氧化硫水溶液;②氯化銨水溶液;③醋酸鈉水溶液;④氫氧化鈉水溶液
A.①④B.①②C.②③D.③④
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】擬晶Al65Cu23Fe12具有合金的某些優(yōu)良物理性能,將相同質(zhì)量的此擬晶分別與足量的鹽酸、燒堿和稀硝酸反應,產(chǎn)生氣體物質(zhì)的量關系為
A. n(鹽酸)<n(稀硝酸)<n(燒堿)
B. n(燒堿)<n(鹽酸)<n(稀硝酸)
C. n(燒堿)<n(稀硝酸)<n(鹽酸)
D. n(稀硝酸)<n(燒堿)<n(鹽酸)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某元素的各級電離能(kJmol﹣1)分別為740、1 500、7700、10500、13600、18000、21700,當它與氯氣反應時最可能形成的陽離子是( )
A.X+B.X2+C.X3+D.X4+
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】25 ℃時,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=1的無色溶液中:Na+、Cu2+、Cl-、
B. 使酚酞呈紅色的溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-
C. 0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、S2-
D. 由水電離出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液中:Mg2+、NH4+、SO42-、HCO3-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應中,水既不做氧化劑,又不做還原劑的是( 。
A. Cl2+H2O=HCl+HClO B. 2H2O2H2↑+O2↑
C. 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ D. 2F2+2H2O=4HF+O2↑
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