题目内容
【题目】实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应: KClO3+6HCl = KCl + 3 Cl2↑ +3 H2O此反应不需要加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)用“双线桥法”表示出电子转移情况:KClO3+6HCl =KCl + 3Cl2↑ +3H2O______
(2)该反应中,氧化剂是__________。
(3)在标准状况下,若生成4.48L Cl2,则所含氯原子数目为_______个(用NA表示)
(4)当有0.5molHCl被氧化时,则 有_____________mol KClO3被还原。
(5)浓盐酸在反应中表现出来的性质是__________(填写编号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性。
【答案】 KClO3 0.4NA 0.1 ②
【解析】
氧化还原反应中,同种元素的不同价态物质间的反应符合归中规律,由此经过分析计算,回答有关问题。
(1)据归中规律,反应 KClO3+6HCl = KCl + 3 Cl2↑ +3 H2O中, KClO3中+5价氯得5电子变成0价,5HCl中-1价氯失5电子变成0价。“双线桥法”表示电子转移为。
(2)KClO3中+5价氯得电子,KClO3是该反应的氧化剂;
(3)标准状况下,4.48LCl2为0.2mol,含氯原子数目为0.4NA;
(4)据电子转移可知,反应中每6molHCl参加反应(其中5molHCl被氧化),同时有1molKClO3被还原。故当有0.5molHCl被氧化时,则0.1mol KClO3被还原;
(5)反应中每6molHCl参加反应,其中5molHCl作还原剂,被氧化成2.5molCl2,另外1molHCl作酸,变成1molKCl。故浓盐酸在反应中表现出还原性和酸性,选②。
【题目】实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略)如下:
有关物质的物理性质见下表。
物质 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3,20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 161.1(97.8)* | 0.96 | 能溶于水和醚 |
环己酮 | 155.6(95.0)* | 0.95 | 微溶于水,能溶于醚 |
水 | 100.0 | 1.0 |
*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。
实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10 mL环己醇的A中,在55 ~ 60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
(1)装置D的名称为____________________________。
(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。
①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为____________________________________________;
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是__________________________________________。
(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层
c.过滤
d.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液
e.加人无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水
①上述提纯步骤的正确顺序是________________________________________________;
②B中水层用乙醚萃取的目的是______________________________________________;
③上述操作c、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__________,操作d中,加入NaC1固体的作用是_____________________________。
(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6 mL,则环已酮的产率为____________。(计算结果精确到0.1%)
【题目】我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1,该反应在
1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1. 0mol,反应经过l0min后达到平衡。
(1)CO的平衡转化率=____________
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 | CH3OH的浓度 | 能量变化 |
甲 | 1mol CO和2mol H2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
乙 | 1mol CH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
丙 | 2mol CO和4mol H2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是________
A.c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2α1=α3 D.α1+α2=1
E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为 (标况下)。