题目内容

19．实验室里制备少量氯气可利用以下反应：1K2Cr2O7+14HCl→2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O．
（1）请配平上述化学方程式并标出电子转移的方向和数目．
（2）该反应中，氧化剂是K2Cr2O7，氧化产物是Cl2．（均填化学式）
（3）当电子转称的数目为6.02×1023时，生成的氯气在标准状况下的体积为11.2L，被氧化的Cl-的个数为6.02×1023．

分析 （1）分析反应中各元素化合价变化，依据氧化还原反应得失电子守恒，原子个数守恒配平方程式，并用双线桥表示；
（2）反应物中所含元素化合价升高的为还原剂，对应氧化产物，所含元素化合价降低的 反应物为氧化剂，对应还原产物；
（3）反应中氯元素化合价由-1价升高为0价，令生成的氯气的物质的量为xmol，根据电子转移列出计算x的值，并根据方程式分析被氧化的Cl-的个数为数．

解答 解：（1）K2Cr2O7+HCl（浓）=KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O，K2Cr2O7中+6价Cr化合价降为CrCl3中+3价，反应1molK2Cr2O7，得到6mol电子，HCl中-1价的Cl化合价升高为Cl2中的0价，生成1molCl2失去2mol电子，依据得失电子守恒可知：CrCl3系数为2，Cl2系数为3，然后根据反应前后各种原子个数相等配平得：K2Cr2O7+14HCl（浓）=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O，故系数为：1，14，2，2，3，7；用双线桥表示为：；
故答案为：1，14，2，2，3，7；；
（2）反应中K2Cr2O7中+6价Cr化合价降为CrCl3中+3价，所以K2Cr2O7为氧化剂，CrCl3为还原产物；HCl中-1价的Cl化合价升高为Cl2中的0价，所以HCl为还原剂，Cl2为氧化产物，故答案为：K2Cr2O7；Cl2；
（3）n（e-）=$\frac{6.02×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=1mol
K2Cr2O7+14HCl（浓）=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O～6mole-
                     14                                     3                     6
                     $\frac{7}{3}$                                    x                       1   
                                                     $\frac{3}{x}$=$\frac{6}{1}$解得x=0.5，v（Cl2）=0.5×22.4=11.2L，14HCl（浓）中有6HCl（浓），价态发生变化，故有6Cl-被氧化，
n（Cl-）=$\frac{7}{3}×\frac{6}{14}$=1mol，N（Cl-）=1×NA=6.02×1023，
故答案为：11.2L；6.02×1023．

点评 本题考查氧化还原反应知识，题目难度不大，注意把握元素化合价的升降的判断，根据元素化合价的变化判断得失电子的数目．

练习册系列答案
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9．甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料．工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇．已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示：
化学反应平衡常数温度（℃）
500800
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）K12.50.15
②H2（g）+CO2（g）?H2O （g）+CO（g）K21.02.50
③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O （g）K3
（1）反应②是吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图1所示．则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）500℃K3=2.5；反应③△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）
在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol，此时v（正）＞v（逆） （填“＞”“=”或“＜”）
（4）一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ．当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是加入催化剂．当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L．
10．根据离子方程式两边原子守恒和离子电荷总数相等原则..判定在离子反应xR++yH++O2═mR3++nH2O中，n的数值为2，m的数值为2．
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（1）合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；图1表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H＜0．（填“＞、＜或=”下同）
（2）若在230℃时，平衡常数K=1．若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K＜1．
（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的0.55倍．
（4）利用甲醇燃料电池设计如图2所示的装置：
①则该装置中b为负极，该电极发生的电极方程式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，反应进行一段时间后原电池溶液PH变小（填变大或变小或不变）写出装置中电解池内发生反应的离子方式Zn+Cu2+=Zn2++Cu，
②当铜片的质量变化为12.8g时，外电路转移的电子数目为0.4mol，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L． 反应完成后电解质溶液中溶质的质量分数变小（填变大或变小或不变）
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2CO2（g）+3H2O（l）═C2H5OH（1）+3O2（g）△H=+1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH，△H=-44.2kJ/mol．
在工业生产中，如何根据乙烯水化制乙醇方程式，提高乙烯的利用率（转化率）1降低温度，2不断的移走乙醇．（写两条）
14．将8.985g 含少量氯化钠的碳酸氢钠固体加热一段时间，再加入足量盐酸完全反应．有关叙述正确的是（　　）
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11．手性化合物一般是指含手性碳原子的化合物，手性碳原子是指连接有四个不同的原子或原子团的碳原子．化合物CH3-CH2-CH（OH）-CH=CH2中含有一个手性碳原子，则下列变化中不能使该手性化合物的手性消失的是（　　）
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8．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出热量可计算中和热．回答下列问题：
（1）从实验装置上看，该图中有两处未画出，它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和环形玻璃搅拌棒；该实验用品不用铁质的原因①铁的导热系数大，容易散热②铁会与盐酸反应．
（2）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小（填“偏大、偏小、无影响”）
（4）如果用60ml0.50mol/L酸盐与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填“相同、不相等”），所求中和热相同（填“相等、不相等”），简述理由中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol H2O放出的热量，与酸碱的用量无关．
（5）用相同浓度和体积的氨水（NH3•H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）
9．近日，雾霾又上了度娘热搜榜．其主要成分包括灰尘、SO2、NOx、有机碳氢化合物等粒子．烟气脱硝是治理雾霾的方法之一．
（1）氨气是常见的烟气脱硝剂之一，其脱硝原理是与NO（g）反应生成空气中存在的两种无毒物质．
①写出该反应的化学反应方程式：4NH3+6NO=5N2+6H2O．
②已知：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H1=-907.28kJ•mol-1；
4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）△H2=-1269.02kJ•mol-1.105℃时，则上述脱硝反应的△H=-1811.63kJ•mol-1，该反应能（填“能”“否”或“不能确定”）自发进行，
③上述脱硝反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2．每生成1mol还原产物，则反应中转移电子数为4mol．
（2）臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为2NO2（g）+O3（g）?N2O5（g）+O2（g），不同温度下，在两个恒容容器中发生上述反应，相关信息如表及如图所示，回答下列问题：
容器甲乙
容积/L11
温度/KT1T2
起始充入量lmolO32mol NO2lmolO3 2mol NO2
①0～10min内甲容器中反应的平均速率：v（O3）=mol•L-1•min-1．
②T1＜T2（填“＞”“＜”或“=”），T1时，该反应的平衡常数为0.5L•mol-1．
③下列措施能提高容器乙中NO2转化率的是D （填序号）．
A．向容器中充入He，增大容器的压强  B．升高容器的温度
C．向容器中再充人一定量的NO2D．向容器中再充入lmol O3和2mo NO2
④T1时，若起始时向容器甲中充入2mo1NO2、lmolO3、2mollN2O5和2molO2，则脱硝反应达到平衡前，
v（正）＜v（逆）   （填“＞”“＜”“=”）．

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