题目内容
某一反应体系中,有反应物和生成物共五种物质,这五种物质是:Cl2、KMnO4、MnCl2、H2O、HCl(浓)、KCl,其中Cl2、H2O均为生成物.
(1)该反应中的氧化剂是
(2)该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
(3)若产生的气体在标准状况下体积为2.24L,则反应过程中转移电子的数目为
(NA表示阿伏伽德罗常数的值),发生反应的KMnO4的质量为
(4)购买的浓盐酸(密度为1.19g/cm3)在工业上是用HCl气体(标准状况)与H2O按体积比500:1配制成的,则该盐酸的物质的量浓度是
(1)该反应中的氧化剂是
KMnO4
KMnO4
,氧化产物为Cl2
Cl2
.(2)该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
5:2
5:2
.(3)若产生的气体在标准状况下体积为2.24L,则反应过程中转移电子的数目为
0.2
0.2
NA(NA表示阿伏伽德罗常数的值),发生反应的KMnO4的质量为
6.32
6.32
g.(4)购买的浓盐酸(密度为1.19g/cm3)在工业上是用HCl气体(标准状况)与H2O按体积比500:1配制成的,则该盐酸的物质的量浓度是
14.6
14.6
mol/L(结果保留一位小数).分析:(1)化合价升高元素失去电子,被氧化,所在反应物是还原剂,对应产物是氧化产物;化合价降低元素得到电子,被还原,所在的反应物是氧化剂,对应产物是还原产物;
(2)根据化学方程式的系数来回答;
(3)根据化学方程式以及反应转移电子的情况计算即可;
(4)溶液中c和w%之间的关系公式:c=
=
=
=
,先求算w%,代入公式进行计算.
(2)根据化学方程式的系数来回答;
(3)根据化学方程式以及反应转移电子的情况计算即可;
(4)溶液中c和w%之间的关系公式:c=
n |
V |
| ||
V |
| ||
|
1000ρw% |
M |
解答:解:(1)高锰酸钾中的锰元素处于最高价,只有氧化性,能将HCl氧化,HCl是还原剂,对应的产物Cl2是氧化产物,故答案为:KMnO4; Cl2
(2)根据电子守恒配平高锰酸钾氧化HCl的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2,氧化产物是氯气,还原产物是MnCl2,物质的量之比为5:2,故答案为:5:2;
(3)根据化学方程式:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2,当生成5mol的氯气时,消耗高锰酸钾2mol,转移电子10mol,当产生的气体在标准状况下体积为2.24L,即生成氯气是0.1mol时,消耗高锰酸钾0.04mol,则反应过程中转移电子0.2mol,即0.2NA个,发生反应的KMnO4的质量为0.04mol×158g/mol=6.32g,故答案为:0.2;6.32g;
(4)盐酸的w%=
×100%≈44.9%,根据c=
=
=
=
=
≈14.6(mol/L).
故答案为:14.6.
(2)根据电子守恒配平高锰酸钾氧化HCl的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2,氧化产物是氯气,还原产物是MnCl2,物质的量之比为5:2,故答案为:5:2;
(3)根据化学方程式:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2,当生成5mol的氯气时,消耗高锰酸钾2mol,转移电子10mol,当产生的气体在标准状况下体积为2.24L,即生成氯气是0.1mol时,消耗高锰酸钾0.04mol,则反应过程中转移电子0.2mol,即0.2NA个,发生反应的KMnO4的质量为0.04mol×158g/mol=6.32g,故答案为:0.2;6.32g;
(4)盐酸的w%=
| ||
|
n |
V |
| ||
V |
| ||
|
1000ρw% |
M |
1000×1.19×44.9% |
36.5 |
故答案为:14.6.
点评:本题考查学生氧化还原反应中的基本概念和电子转移知识以及c和w%之间的关系知识,综合性较强,难度较大.
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练习册系列答案
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以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mo1-1
①该反应在高温下______自发进行(填“能”或“不能”)
②恒温下,在容积不变的密闭容器中,进行如上可逆反应.一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是:______.
Ⅰ混合气体的密度;Ⅱ容器内气体的压强;Ⅲ混合气体的总物质的量,ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ.
B只有Ⅰ和Ⅳ
C.只有Ⅱ和Ⅲ
D.只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤气再进一步反应可制取氢气.反应为H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K=4/9.该温度下在甲、乙、丙三个恒温密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度下表所示.下列判断不正确的是______
A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应最慢
B.平衡时甲中和丙中的H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中的c(CO2)是甲中的2倍,是0.102mol/L
D.平衡时,乙中的CO2的转化率大于60%
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来制取甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应进行过程中能量的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,冲入1mo1CO2和3mo1H2反
①下列措施中能使平衡混合物中c(CH3OH))增大的是______
A.升高温度
B.冲入He(g)使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再冲入1mo1CO2和3mo1H2
②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2)=2.4mo1;其他条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2)=0.82mol,则得T1______T2(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇(常温下为液体).CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mo1、△H=-285.5kJmo1
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式:______
②该转化的积极意义是______
有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响.请你判断是否可行并说出理由:______.
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①该反应在高温下______自发进行(填“能”或“不能”)
②恒温下,在容积不变的密闭容器中,进行如上可逆反应.一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是:______.
Ⅰ混合气体的密度;Ⅱ容器内气体的压强;Ⅲ混合气体的总物质的量,ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ.
B只有Ⅰ和Ⅳ
C.只有Ⅱ和Ⅲ
D.只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
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起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mo1/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2)/moI/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
B.平衡时甲中和丙中的H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中的c(CO2)是甲中的2倍,是0.102mol/L
D.平衡时,乙中的CO2的转化率大于60%
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来制取甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应进行过程中能量的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,冲入1mo1CO2和3mo1H2反
①下列措施中能使平衡混合物中c(CH3OH))增大的是______
A.升高温度
B.冲入He(g)使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再冲入1mo1CO2和3mo1H2
②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2)=2.4mo1;其他条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2)=0.82mol,则得T1______T2(填“>”、“<”或“=”)
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