题目内容
某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)己知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_____________。
(2)已知0.2mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为_____________。
(3)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,井标出电子转移的方向和数目:
(4)溶液的酸碱性对氧化还原反应的方向有密切的关系。对于反应:AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+ 2H2O,在较强酸性时,上述氧化还原反应向____进行(填:“正反应”或“逆反应”);强碱性时,是否有利H3As3还原I2?为什么?_______________________________________。
(本题共8分)(1)AsH3(2分) (2)Br2(2分) (3)(2分)
(4)逆反应,不利,碱性过强I2发生歧化。(2分)
解析试题分析:(1)KBrO3在反应中得到电子,则Br元素的化合价降低。在所给出的物质中AsH3具有还原性,As元素的化合价在反应中升高,所以该反应的还原剂是AsH3。
(2)设X中Br元素化合价为x,由元素化合价的变化可知转移的电子为0.2mol×(5-x)=1mol,解得x=0,即还原产物X为Br2。
(3)KBrO3在反应中得到电子,Br元素的化合价从+5价降低到0价,得到5个电子。AsH3在反应中失去电子,As元素的化合价从-3价升高到+5价,失去8个电子,所以根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是8:5,因此转移的电子数为40e-,则相应电子转移的方向和数目为。
(4)根据方程式AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+2H2O可知,在强酸性时,氢离子和氢氧根离子反应,氢氧根离子浓度降低,所以平衡向逆反应方向移动;在强碱性时,碘易发生歧化反应,所以不利于H3As3还原I2。
考点:考查氧化还原反应方程式的配平、判断、应用和计算以及外界条件对平衡状态的影响等
“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K= 。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V正 V逆(填“<” ,“>” ,“=”)。
(3)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________
(4)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ;
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。
CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为1×10-4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 mo1/L 。
(14分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150 g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05000 mol·L-1标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10 mL,末读数如右图所示。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+ 21O2 高温8Cu + 4FeO + 2Fe2O3+ 16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)装置a的作用是 。
A.有利于空气中氧气充分反应 | B.除去空气中的水蒸气 |
C.有利于气体混合 | D.有利于观察空气流速 |
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为 mL。用化学方程式表示滴定的原理: 。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
二氧化氮(NO2)是一种具有高度活性的气态物质,NO2与Na2O2均具有较强的氧化性,某研究性学习小组对二者能否发生反应进行探究。
【实验】
下列关于实验室制备NO2的说法正确的是_______
a.实验室常用铜和浓硝酸反应制取二氧化氮
b.二氧化氮常用向下排空气法收集
c.二氧化氮易溶于水,尾气可用水吸收.
d.用注射器收集的二氧化氮,压缩后颜色变浅
e.实验后容器中残留液需用碱液处理
【提出假设】
假设一:NO2与Na2O2二者不反应;
假设二:NO2能被Na2O2氧化;
假设三:
【查阅文献】
NO2在反应中能生成HNO3和HNO2;HNO2旣有氧化性,又有还原性,能被强氧化剂如KMnO4氧化。
【设计实验】
(1)实验时,将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说明假设 不成立。
(2)若假设二成立,反应的化学方程式是 。
(3)为验证假设二是否成立,该小组同学做了如下定性实验研究,请完成下表内容。
实验步骤 (不要求写具体操作过程,仪器任选) | 预期的实验现象及结论 |
取适量的白色固体置于试管中,………… | |
【定量分析】
若实验前该小组同学用托盘天平称量过氧化钠的质量为3.9g,充分反应后白色固体质量为8.4g,该小组同学得出假设2不成立的结论。你是否同意他们的结论,并简述理由: