题目内容
【题目】实验室可用如下方法制取Cl2,根据相关信息,回答下列问题:
(1)在该反应中,HCl表现的性质有______、________.
①MnO2 +4HCl(浓)Cl2↑+ MnCl2+ 2H2O
(2)若反应中有0.1mol的氧化剂被还原,则被氧化的物质为________(填化学式),被氧化物质的物质的量为 _____,同时转移电子数为_____(用NA表示)。
(3)将(2)生成的氯气与 0.2mol H2 完全反应,生成的气体在标准状况下所占体积为_________,将此产物溶于水配成100mL溶液,此溶液的物质的量浓度为_______。
(4)②KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③三个反应中电子转移的数目之比为____。
(5)已知反应4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气,则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为_______。
(6)将不纯的NaOH样品2.50 g(样品含少量Na2CO3和水),放入50.0 mL 2.00mol/L盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40.0 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到固体的质量为_______。
【答案】还原性 酸性 HCl 0.2mol 0.2NA 8.96L 4mol/L 6:5:6 KMnO4> MnO2> O2 5.85g
【解析】
(1)盐酸与二氧化锰反应化合价发生变化,且能与碱性氧化物反应;
(2)还原剂被氧化,求解被还原的还原剂的量;
(3) 根据方程式及c=计算;
(4) ①生成1mol氯气时,转移2mol电子;②生成1mol氯气时,转移mol电子;③生成1mol氯气时,转移2mol电子;
(5)根据氧化剂的氧化性越强,则反应越容易,进行推理;
(6)根据Cl-离子守恒进行计算。
(1)盐酸与二氧化锰反应化合价由-1变为0,作还原剂,表现还原性;与碱性氧化物反应,表现酸性;
(2)若0.1mol的氧化剂被还原,还原剂被氧化,物质为HCl,被还原的物质的量为0.2mol,转移0.2mol电子,即0.2NA;
(3) H2 + Cl2=2HCl,0.2mol氯气与0.2mol H2 完全反应,生成0.4molHCl,标况下的体积为8.96L;c===4mol/L;
(4) ①生成1mol氯气时,转移2mol电子;②生成1mol氯气时,转移mol电子;③生成1mol氯气时,转移2mol电子;电子转移的数目之比为6:5:6;
(5)根据反应①、③和4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g)可知,MnO2、O2、KMnO4三种物质均可制取氯气,且反应的条件下由易到难,氧化剂的氧化性越强,则反应越容易,则氧化性由强到弱的顺序为KMnO4> MnO2> O2;
(6)反应后的溶液的溶质为NaCl,且加热蒸干后得到的固体也为NaCl,根据Cl-离子守恒,n(NaCl)= n(HCl)=50.0 mL×2.00mol/L=0.1mol,其质量为5.85g。
【题目】工业制硝酸的主要反应为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H
(1)已知:氢气的燃烧热为285.8kJmol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.6kJmol-1
则上述工业制硝酸的主要反应的△H=______。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
浓度 | c(NH3)(molL-1) | c(O2)(molL-1) | c(NO)(molL-1) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2min | 0.6 | a | 0.2 |
第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
①反应在第2min到第4min内,O2的平均反应速率为______。
②反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是______(填序号)。
A 使用催化剂 B 升高温度C 减小压强D 增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是_____(填序号)。
A 单位时间内生成nmolNO的同时,生成nmolNH3
B 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C 百分含量w(NH3)=w(NO)
D 反应速率v(NH3)∶v(O2) ∶v(NO) ∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
E 若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化
(3)某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为______。
②该电池正极的电极反应式为______。