题目内容
【题目】某实验小组为探究ClO﹣、I2、SO42﹣在酸性条件下的氧化性强弱,已知I2遇淀粉变蓝,设计实验如下:
实验①:在淀粉KI溶液中加入少量NaClO溶液,并加入少量的稀H2SO4 , 溶液立即变蓝;
实验②:向实验①的溶液中加入4L 0.5mol/L的Na2SO3溶液,发生反应如下
SO32﹣+I2+H2O→SO42﹣+I﹣+H+(未配平),恰好完全反应.
(1)以上实验说明,在酸性条件下ClO﹣、I2、SO42﹣的氧化性由弱到强的顺序是
(2)实验②中化学反应转移电子的物质的量是 .
(3)写出实验①中发生反应的离子方程式 .
【答案】
(1)SO42﹣、I2、ClO﹣
(2)4mol
(3)ClO﹣+2I﹣+2H+=I2+Cl﹣+H2O
【解析】解:(1)实验①说明氧化性强弱为:ClO﹣>I2 , 实验②说明氧化性强弱为:I2>SO42﹣ , 所以在酸性条件下ClO﹣、I2、SO42﹣的氧化性由弱到强的顺序是SO42﹣、I2、ClO﹣ , 所以答案是:SO42﹣、I2、ClO﹣;(2)实验②说明碘单质把亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子,自身被还原生成碘离子,氧化剂是碘,还原剂是亚硫酸钠,氧化产物是硫酸根离子,所以氧化性强弱为:I2>SO42﹣ , 反应离子方程式为:H2O+I2+SO32﹣=SO42﹣+2I﹣+2H+ ,
设转移电子的物质的量为x.
H2O | +SO32﹣+ | I2=SO42﹣+2I﹣+2H+ | 转移电子 |
1mol | 2mol | ||
0.5mol/L×4L | x |
x= =4mol,
所以答案是:4 mol;(3)实验①说明酸性条件下,次氯酸钠把碘离子氧化生成碘单质,同时自身被还原生成氯离子,该反应中,次氯酸根离子得电子作氧化剂,碘离子失电子是还原剂,氧化产物是碘,所以氧化性强弱为:ClO﹣>I2 , 反应离子方程式为:ClO﹣+2I﹣+2H+=I2+Cl﹣+H2O,所以答案是:ClO﹣+2I﹣+2H+=I2+Cl﹣+H2O.
【考点精析】关于本题考查的氧化性、还原性强弱的比较,需要了解金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱;非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱;不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强;当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强才能得出正确答案.
【题目】2017年5月5日,中国首架按照国际标准研制,拥有自主知识产权的大型客机C-919在上海浦东机场首飞,科学家在实验室研究利用催化技术将飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
(1)上述反应的熵变ΔS_________(填“>”“<”或“=”,下同)0,该反应能够自发进行,则反应的ΔH_______0。
(2)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是____________。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(3)若将1 molNO和2 mol CO通入2 L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生上述反应,反应中生成的N2的物质的量浓度随时间的变化情况如图1所示。则NO从反应开始到平衡时的平均反应速率v(NO)=_________,4 min末CO的浓度为_________________。
(4)已知上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系如图2所示。工业上催化装置比较适合的温度和压强是____________________。
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO的初始浓度 (mol·L-1) | CO的初始浓度 (mol·L-1) | 催化剂的比表面积 (m2·g-1) |
I | 400 | 1.20×10-3 | 3.80×10-3 | 75 |
Ⅱ | 400 | 1.20×10-3 | 3.80×10-3 | 100 |
Ⅲ | 450 | 1.20×10-3 | 3.80×10-3 | 100 |
请在图3中分别画出上表中实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO的浓度随时间变化的曲线,并标明各条曲线的实验编号__________。