题目内容
【题目】已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关。当n (KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是
A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=
B.参加反应的氯气的物质的量等于a mol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围: a mol ≤ n(e -)≤a mol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为 a mol
【答案】D
【解析】
A.假设n(ClO-)=1mol,则n(Cl-)=11mol,根据电子转移守恒计算n(ClO3-);
B.根据元素的原子守恒分析解答;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH);氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),进而计算转移电子物质的量范围;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),结合电子转移守恒计算。
A.假设n(ClO-)=1mol,由于反应后=11,则n(Cl-)=11mol,根据电子转移守恒可得5n(ClO3-)+n(ClO-)= n(Cl-),5×n(ClO3-)=11mol-1mol=10mol,所以n(ClO3-)=2mol,故溶液中,A正确;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+ n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),两式联立可得n(Cl2)=n(KOH)=×a mol=a mol,B正确;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)=n(KOH)=×a mol=a mol;转移电子最大物质的量为:a mol×5=a mol;
氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),所以有n(KClO)=n(KOH)=×a mol=a mol,转移电子最小物质的量=×a mol×1=a mol,则反应中转移电子的物质的量n(e-)的范围为: a mol ≤ n(e -)≤a mol,C正确;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n最大(KClO3)=n(KOH)=×a mol=a mol,D错误;
故合理选项是D。
【题目】某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。
实验 | 试剂 | 编号及现象 | |
滴管 | 试管 | ||
2mL | 1%酚酞溶液 | 1 mol·L-1 NaNO2溶液 | 实验I:溶液变为浅红色,微热后红色加深 |
1 mol·L-1 NaNO2溶液 | 0.1 mol·L-1 KMnO4 溶液 | 实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去 | |
KSCN溶液 | 1 mol·L-1 FeSO4 溶液(pH=3) | 实验III:无明显变化 | |
1 mol·L-1 NaNO2溶液 | 1 mol·L-1 FeSO4 溶液(pH=3) | 实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红 |
资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因 ______
(2)实验II证明NO2-具有_____性, 从原子结构角度分析原因_________
(3)探究实验IV中的棕色溶液
①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。
实验 | 溶液a | 编号及现象 |
1 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3) | i.溶液由___色迅速变为___色 | |
____________________ | ii.无明显变化 |
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因_________。
(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。
①盐桥的作用是____________________________
②电池总反应式为______________________
实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。