题目内容
【题目】卤素元素是非金属性很强的一类元素,能形成多种物质。
(1)氯气能氧化许多种还原剂,同时在适当条件下又可发生自身氧化还原反应。
①将足量的氯气通入到H2S溶液中,再向所得的溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液可得到白色沉淀,写出前一个反应的离子方程式:____________________________。
②将0.1molCl2缓慢通入到amL、浓度为2mol/L的KOH溶液中,二者恰好反应完,测得溶液c(ClO-)∶c(ClO3-)∶c(Cl-)=2∶1∶7,则a=______________。
(2)KClO3是一种重要的氧化剂,工业上制备KClO3的方法之一如下:
①写出电解时反应的化学方程式:_______________________________。
②相同温度下,两种氯酸盐的溶解度相对大小:NaClO3___________KClO3(填“>”或“<”)。
③KClO3在MnO2的催化作用下加热分解生成氧气的反应历程如下,请填写空白处:
2KClO3+2MnO22KMnO4+Cl2↑+O2↑;
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,
K2MnO4+Cl2O2↑+___________+___________。
反应结束后将固体混合物分离开的主要操作是__________________________。
(3)已知Cl2O是酸性氧化物,将Cl2O通入到水中可得到一种酸性溶液,请写出该溶液具有的除酸性外的一种化学性质______________。若将该气体通入到NaOH溶液中恰好完全反应,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______________________。
【答案】4Cl2+H2S+4H2O=10H++SO42-+8Cl-100NaCl+3H2ONaClO3+3H2>2KClMnO2溶解、过滤、洗涤、蒸发结晶漂白性或强氧化性等c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】
(1)①因向所得的溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液可得到白色沉淀,则溶液中有SO42-生成,故答案为:4Cl2+H2S+4H2O=10H++SO42-+8Cl-;②由反应过程中氯元素各钾元素的质量守恒可得关系式:Cl2~2KOH,则有a×10-3L×2mol/L=0.1mol×2,a=100,故答案为100;
(2)①因为电解过程中没有隔膜,故电解产生的氯气又与NaOH反应生成NaClO3,故答案为NaCl+3H2ONaClO3+3H2;②因在NaClO3加入KCl后生成了KClO3晶体,由复分解反应规律可知KClO3的溶解度更小,故答案为:>;③KClO3在MnO2的催化作用下加热分解生成氧气的总反应为:2KClO32KCl+3O2↑,结合反应历程可知反应K2MnO4+Cl2O2↑+2 KCl+MnO2,反应结束后的物质主要是KCl和MnO2,MnO2为难溶于水的固体,其分离子的操作为:溶解、过滤、洗涤、蒸发结晶,故答案为:2KCl、MnO2;溶解、过滤、洗涤、蒸发结晶;(3) Cl2O是酸性氧化物,是次氯酸的酸酐,其与反应生成的次氯酸具有强氧化性,与NaOH溶液中恰好完全反应后生成的是NaClO,属于弱酸强碱盐,溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故答案为: 漂白性或强氧化性等、c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
【题目】近几年我国大面积发生雾霾天气,2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。
(1) 用CaSO4代替O2与燃料CO反应,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,既可提高燃烧效率,又能得到较纯的CO2,以便于被处理。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
ⅰ.CaSO4(s)+4CO(g)==CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-189.2 kJ·mol-1
ⅱ.CaSO4(s)+CO(g)==CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)== C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g)==CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=_________________
(2)已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2CO2+O。其正反应速率为v正=K正·c(CO) ·c(O2),逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2) ·c(O),K正、K逆为速率常数。在2500 K下,K正=1.21×105 L·s-1·mol-1,K逆=3.02×105 L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。
(3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10 min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________;
②30 min后只改变某一条件,反应达新平衡,根据上表数据判断改变的条件可能是____(选填字母);
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q_____0 (填“>”、“=”或“<”)。
(4)利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极室排出的溶液吸收NO2。与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。
(5)NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。相同温度下,等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小,分析可能的原因________________________。
【题目】700℃时,H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2,起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡时,v (H2O)为0.025 mol/(L·min),下列判断不正确的是( )
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
C(H2)/mol/L | 0.1 | 0.2 | 0.2 |
C(CO2)/mol/L | 0.1 | 0.1 | 0.2 |
A. 平衡时,乙中CO2的转化率大于50%
B. 当反应平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍
C. 温度升至800℃,上述反应平衡常数为25/16,则正反应为吸热反应
D. 其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10mol/L H2和0.20 mol/L CO2,到达平衡时c (CO)与乙不同