题目内容

2.将ag二氧化锰粉末加入cL bmol•L-1的浓盐酸中,加热完全溶解,反应中转移电子d个.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.可以收集到标准状况下氯气5.6bcL
B.反应后Cl-数目为bc-d
C.NA可表示为$\frac{2a}{87d}$
D.反应后溶液中的H+的物质的量为(bc-$\frac{2d}{{N}_{A}}$)mol

分析 发生MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,随反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应.
A.根据二氧化锰或转移电子数可以计算生成氯气的物质的量,氯气所处的温度、压强不确定,不能计算其体积;
B.根据电子转移守恒计算参加反应的氯离子物质的量,若浓盐酸不挥发,总氯离子物质的量-参加反应的氯离子物质的量=反应后溶液中氯离子物质的量;
C.二氧化锰完全反应,根据n=$\frac{m}{M}$计算二氧化锰的物质的量,用二氧化锰的物质的量表示出转移电子数目,再结合转移电子数d,列方程计算阿伏伽德罗常数;
D.消耗氢离子的物质的量是转移电子的物质的量2 倍.

解答 解:发生MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,随反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应.
A.根据二氧化锰或转移电子数可以计算生成氯气的物质的量或质量,氯气所处的温度、压强不确定,密度也未知,不能计算其体积,故A错误;
B.bc为氯离子总物质的量,d为转移电子数目,即为参加反应的氯离子数目,关系式bc-d没有意义,由于浓盐酸易挥发,反应后溶液中的Cl-数目小于(bcNA-d)个,故B错误;
C.依据电子转移守恒:MnO2~MnCl2~2e-,则$\frac{a}{87}$×2×NA=d,得到NA=$\frac{87d}{2a}$,故C错误;
D.消耗氢离子的物质的量是转移电子的物质的量2 倍,所以反应后溶液中氢离子的物质的量为:(bc-$\frac{2d}{{N}_{A}}$)mol,故D正确,
故选:D.

点评 本题考查化学方程式有关计算,侧重考查学生分析能力,D选项为易错点,学生要清楚消耗氢离子的物质的量是转移电子的物质的量2 倍,难度中等.

练习册系列答案
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7.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题.
编号操作实验现象
分别在试管A、B中加入5mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1mol/L FeCl3溶液.待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡.试管A中不再产生气泡;
试管B中产生的气泡量增大.
另取两支试管分别加入5mL 5% H2O2溶液和5mL 10% H2O2溶液试管A、B中均未明显见到有气泡产生.
(1)过氧化氢分解的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)实验①的目的是探究温度对H2O2分解速率的影响.
实验中滴加FeCl3溶液的目的是加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察.
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是分别在两支试管中加入等量的FeCl3溶液(或将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中)(用实验中所提供的几种试剂).
(4)某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是C点的即时速率.
(5)对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验.请回答相关问题:

①定性分析:如图甲可通过观察,定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO43更为合理,其理由是硫酸铁和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰.
②定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略.实验中需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间.

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