题目内容
Ⅰ.卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性
质,查阅资料并进行实验。查阅资料如下:
① BrO3- + 6I- + 6H+ = 3I2 + Br-+ 3H2O ② 2BrO3- + I2 = 2IO3- + Br2
③ IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ④ 2IO3- + 10Br-+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O
实验如下:
步骤 | 现象 |
ⅰ.向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液 | 随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变 |
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液 | 溶液的蓝色逐渐褪去 |
请回答:
(1)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3-、BrO3-、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 。
(2)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量 ,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线(要求:在图中标出终点坐标)。
Ⅱ.过碳酸钠中含有少量过氧化钠,甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品,并用如下图所示仪器测定样品的纯度。仪器的连接顺序:
甲同学:⑤—⑧—③—⑦—④; 乙同学:⑤—③—②。
已知:过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4=2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O;
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O。
(1)甲同学想通过实验测得的数据是____________,他选用的装置________(填序号)是没有必要的。
(2)乙同学想通过实验测得的数据是________________。有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高,原因是________________; 为了测得准确的实验数据,请你将乙同学的实验设计进行改进,写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次,也可以不用):________________(填序号)。
Ⅰ(1) BrO3-> IO3-> Br2 > I2 (2分) BrO3-+ 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O(2分)
(2) (2分)
Ⅱ(1) 生成的氧气的体积 (1分) ③(1分)
(2) 生成的二氧化碳的质量 (1分)
空气中的水与二氧化碳进入②增重使结果偏大(1分) ⑩①③②⑨(2分)
解析试题分析:Ⅰ(1)在同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以由①得氧化性BrO3?>I?,由②得BrO3?>IO3?,由④得IO3?>Br2,综合可得氧化性由强到弱的顺序为BrO3-> IO3-> Br2 > I2 ;KBrO3与KBr在酸性条件下生成Br2,进而得出离子方程式。
(2)反应前锥形瓶中含I?,物质的量为0.03L×0.2mol?L?1=6×10-3mol,图像的起点(0,6),根据方程式BrO3-+ 6I-+ 6H+ = 3I2 + Br-+ 3H2O,可得I?完全反应需要BrO3?:6×10-3mol÷6=10-3mol,生成I2的物质的量为:6×10-3mol÷2=3×10-3mol,得坐标(1,3),步骤ⅱ发生反应:2BrO3-+ I2 = 2IO3- + Br2,3×10-3mol的I2完全反应需要BrO3?:3×10-3mol×2=6×10-3mol,生成的IO3?为6×10-3mol, BrO3?可氧化Br?,BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O,10-3mol的Br?需要BrO3-物质的量:0.2×10-3mol,得终点坐标(7.2,6),把各点连线可得图像。
Ⅱ(1)甲同学装置用了⑦—④,可以测量氧气的体积;因为后面用排水法测量氧气的体积,所以③用浓硫酸干燥没有必要。
(2)乙同学实验装置为⑤—③—②,碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量,所以乙同学的目的为测量二氧化碳的质量;乙同学没有防止外界空气中的二氧化碳、水分进入的装置,会导致空气中的二氧化碳和水分进入②增重使结果偏大;通过储气瓶通入N2把装置内空气排出,最后连上盛有碱石灰的干燥管,防止外界空气中的二氧化碳和水进入,所以改进后的仪器顺序为:⑩①③②⑨。
考点:本题考查氧化性强弱比较、离子方程式的书写、根据化学计算绘制图像、实验仪器的选择和排序、实验方案的分析与评价。
“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 。
为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。
实验步骤:
1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。
3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后,停止。
5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是____________。
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________。
(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:
| 步骤3溶液中含有的离子 | 步骤5溶液中含有的离子 |
I | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
Ⅱ | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
Ⅲ | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
上述实验结果一定能够证明Cl2>Fe3+>SO2的是______(填“I”、“II”或“III”)。