题目内容
【题目】已知:(1)实验室制取Cl2的方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中MnO2发生了__反应,是__剂;每4分子氯化氢中只有___分子发生了___反应,盐酸是___剂。
(2)室温下KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,请在上式中用单线桥法表示出不同元素的原子间得失电子的情况。___
(3)用CuCl2作催化剂,在450℃时用空气中的O2跟HCl反应也能制得氯气,其化学方程式:4HCl+O22H2O+2Cl2,从氯元素化合价的变化看,以上三种制氯气方法的共同点是__;比较以上三个反应,可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为___。
【答案】还原 氧化 2 氧化 还原 ===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ 将氯元素从-1价氧化到0价的Cl2 KMnO4>MnO2>O2
【解析】
(1)化合价升高作氧化剂,发生还原反应,化合价降低作还原剂,发生氧化反应;
(2)单线桥是在反应物一侧,表明电子转移的方向;
(3)当不同氧化剂氧化同种还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应的难易程度进行判断;
(1)实验室制取Cl2的方程式中,MnO2化合价降低,发生了还原反应,是氧化剂;根据得失电子可知,每4分子氯化氢中只有两分子发生了化合价升高,发生了氧化反应,所以盐酸是还原剂;
(2)根据得失电子可知,高锰酸钾中的锰元素化合价降低,盐酸中的氯元素化合价升高,但16个盐酸分子中,只有10个盐酸分子发生了氧化反应,所以单线桥画法为===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑;
(3)当不同氧化剂氧化同种还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应的难易程度进行判断:a.需加热;b.在室温即可发生;c.需高温催化剂。故氧化性顺序:KMnO4>MnO2>O2。
【题目】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:________________________________。
(2)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I-_____________
(3)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号 | A | B | C | D |
试剂组成 | 0.4 mol·L-1 KI | a mol·L-1 KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 KI 0.0002 mol I2 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快 |
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。