题目内容
【题目】(1)在标准状况下,体积为11.2L 的SO2所含O原子数为__________。
(2)9g水与_________g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是__________。
(3)在2H2S+SO2===2H2O+3S反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。
(4)氯气有毒,实验室常用NaOH溶液吸收多余的氯气,反应的离子方程式为
______________________________;将少量的CO2通入次氯酸钙溶液中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________________;
(5) 配平下列化学方程式___NH3 + ___O2 === ___NO + ___H2O
(6) 请在下列化学方程式上用双线桥法标出电子转移的方向和数目 8NH3 + 3Cl2 === 6NH4Cl + N2__________________________________ 。
【答案】NA 49 1:4 2:1 Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O Ca2+ + 2ClO- + H2O + CO2 = CaCO3↓ + 2HClO 4 5 4 6
【解析】
(1)标况下,气体摩尔体积是22.4L/mol二氧化硫的物质的量==0.5mol,质量=0.5mol×64g/mol=32g,分子数=0.5mol×NA/mol=0.5NA,每个分子中含有两个O原子,所以其氧原子个数为NA;
(2)n(H2O)==0.5mol,由n==可知,分子数之比等于物质的量之比,则m(H2SO4)=0.5mol×98g/mol=49g,由分子组成可知:它们所含氧原子数之比是1:4;
(3)在SO2+2H2S=2H2O+3S↓反应中,SO2中S元素的化合价由+4降低为0,为氧化剂;H2S中S元素的化合价由-2升高到0,为还原剂,则S单质既是氧化产物又是还原产物,由S原子守恒及反应可知,2mol还原剂反应生成氧化产物为2mol,1mol氧化剂反应生成还原产物为1mol,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为2mol:1mol=2:1;
(4)氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子反应方程式为Cl2+2OH=Cl-+ClO-+H2O;
(5)氮元素的化合价由-3价升高到+2价,而氧元素的化合价由0价降低到-2价,根据得失电子数目相等可知二者计量数之比为4:5,故NO的系数是4,依据氢元素守恒得知水为6,故答案为:4、5、4、6;
(6)8NH3+3Cl2 =6NH4Cl+N2反应中,Cl元素的化合价从0价降低到-1价,共得到6个电子;N元素的化合价部分从-3价升高到0价,共失去6个电子,用双线桥表示为。
【题目】将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
(1)H2S的转化
Ⅰ | 克劳斯法 |
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Ⅱ | 铁盐氧化法 | |
Ⅲ | 光分解法 |
① 反应Ⅰ的化学方程式是________。
② 反应Ⅱ:____+ 1 H2S ==____Fe2+ + ____S↓ + ____(将反应补充完整)。
③ 反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因:_______。
(2)反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生S和H2,电子转移过程如图。
过程甲、乙中,氧化剂分别是______。
(3)按照设计,科研人员研究如下。
① 首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验,n极区产生了Fe3+,p极产生了H2。n极区产生Fe3+的可能原因:
ⅰ.Fe2+ - e- = Fe3+
ⅱ.2H2O -4e-=O2 +4H+,_______(写离子方程式)。经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。
② 光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。研究S产生的原因,设计如下实验方案:______。 经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。
(4)综上,反应Ⅱ、Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2和S,其工作原理如图。
进一步研究发现,除了Fe3+/Fe2+ 外,I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语,说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因:________。