题目内容
【题目】A~H分别表示中学化学中常见的某种物质,它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知:C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素;A为淡黄色固体化合物;G为红褐色固体。
(1)写出化学式:A:________________;C:________________;F:________________。
(2)写出反应的化学方程式:
②_____________________________________________________________。
⑥_____________________________________________________________。
(3)写出离子方程式:
③_____________________________________________________________。
⑤_____________________________________________________________。
(4)生成24 g B需要转移________mol电子。
【答案】Na2O2Fe3O4Fe(OH)22O2+3FeFe3O44Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2OFe3++3OH-===Fe(OH)3↓1.5
【解析】
C、D、E、F、G中均含有同一种元素,G为红褐色固体,且D和OH-反应生成F,F在空气中放置生成的G,可判断G为Fe(OH)3,F为Fe(OH)2,D是含有亚铁离子的可溶性盐。A为淡黄色固体化合物,A为Na2O2,B为O2,H为NaOH,H与E反应生成G,则E是含有铁离子的可溶性盐。C转化为D与E,B转化为C,则C是四氧化三铁,D可以是FeCl2,E可以是FeCl3,据此解答。
根据以上分析可知A为Na2O2,B为O2,C是四氧化三铁,D可以是FeCl2,E可以是FeCl3,F为Fe(OH)2,G为Fe(OH)3,H为NaOH,则
(1)A、C、F的化学式分别是Na2O2、Fe3O4、Fe(OH)2。
(2)反应②的方程式为2O2+3FeFe3O4;反应⑥的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)反应③的离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O;反应⑤的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。
(4)生成B的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠中氧为-1价,氧气中氧为0价,故每生成1molO2转移2mol电子,若生成24g氧气,氧气的物质的量是24g÷32g/mol=0.75mol,则转移电子的物质的量是0.75mol×2=1.5mol。
【题目】H2O2是一种常见试剂,在实验室、工业生产上有广泛用途
Ⅰ.实验室用H2O2快速制氧,其分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如甲乙丙丁四图所示:
(1)下列说法正确的是:________(填字母序号)
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越慢
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液碱性越弱,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn 2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
(2)催化剂Mn2+在反应中,改变了____________________(填字母序号)
A.反应速率 B.反应限度C.反应焓变 D.反应路径
E.反应活化能 F.活化分子百分数
Ⅱ. H2O2在工业上作为Fenton法主要试剂,常用于处理含难降解有机物的工业废水。在调节好pH(溶液的酸碱性)和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验,并将实验结果绘制时间-p-CP浓度图如下。
(3)电中性的羟基自由基的电子式为:______________
(4)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10-3mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | _________ | ______ | _______ | _________ |
③ | __________________ | <>298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
(5)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:v(p-CP)=_____________
(6)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据实验结果,给出一种迅速停止反应的方法:__________________________。