题目内容

14．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的反应方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑
回答下列问题：
（1）该反应中被氧化的元素名称为氧元素，还原产物的化学式是KCl，生成1molO2时转移电子的数目是4NA．
（2）从反应后的固体混合物中分离出难溶于水的MnO2具体操作步骤：将反应后的混合物放在烧杯中溶解、过滤，并将沉淀洗涤、干燥．
（3）分离出的MnO2可用于实验室制取Cl2，化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（4）若两个反应中转移的电子的物质的量相同，则生成的O2和Cl2在相同状况下的体积比为1：2．
（5）以上两个反应都用到MnO2，其作用分别是催化剂、氧化剂．

分析 （1）元素化合价升高被氧化，元素化合价降低被还原，得到还原产物，根据O元素的化合价变化计算转移电子数；
（2）二氧化锰不溶于水，用过滤的方法分离；
（3）在加热条件下，二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水；
（4）根据方程式分析计算；
（5）氯酸钾和二氧化锰制取氧气时二氧化锰不参加反应，MnO2与浓盐酸反应生成氯气时二氧化锰中Mn元素的化合价降低．

解答 解：（1）2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑反应中，O元素化合价升高被氧化，Cl元素化合价降低被还原，得到的KCl为还原产物，O元素的化合价从-2价升高到0价，则生成1molO2时转移电子的数目是4NA；
故答案为：氧元素；KCl；4NA；
（2）氯酸钾和二氧化锰混合物加热，氯酸钾分解生成氯化钾，则反应后固体混合物为二氧化锰和氯化钾，加水溶解，二氧化锰不溶于水，然后过滤、洗涤、干燥，得到二氧化锰固体；
故答案为：将反应后的混合物放在烧杯中溶解、过滤，并将沉淀洗涤、干燥；
（3）在加热条件下，二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，其反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（4）2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑的反应中生成3mol氧气转移12mol电子，MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O反应中，生成1mol氯气转移2mol电子，则转移1mol电子时生成6mol氯气，所以转移的电子的物质的量相同，则生成的O2和Cl2在相同状况下的体积比为3：6=1：2；
故答案为：1：2．
（5）氯酸钾和二氧化锰制取氧气时二氧化锰不参加反应，二氧化锰作催化剂，MnO2与浓盐酸反应生成氯气时二氧化锰中Mn元素的化合价降低，二氧化锰作氧化剂；
故答案为：催化剂；氧化剂．

点评 本题考查了氧化还原反应、物质分离的基本操作、离子方程式的书写、电子转移数的计算等，题目难度中等，侧重于基础知识的综合应用的考查，注意把握氧化还原反应中化合价的变化的分析判断．

练习册系列答案
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4．如图表示不同温度下水溶液中c（H+）与c（OH-）的关系，下列判断正确的是（　　）
A．两条曲线上任意点均有c（H+）×c （OH-）=Kw
B．T＜25
C．b点和c点pH均为6，溶液呈酸性
D．只采用升温的方式，可由a点变成d点
5．化学反应经常伴随着颜色变化．下列有关反应的颜色变化正确的是（　　）
A．苯酚遇三氯化铁溶液变血红色B．淀粉溶液遇碘酸钾变蓝色
C．植物油遇溴水变黄色D．氧化铜遇热的乙醇变红色
2．维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的分子式是C6H8O6（相对分子质量为176），人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸．维生素C易被空气中的氧气氧化．在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg•L-1左右．校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量．下面是测定实验分析报告，请填写有关空白．
（1）测定目的：测定××牌软包装橙汁维生素C含量．
（2）测定原理：C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-．
（3）实验用品及试剂：
①仪器和用品（自选，略）．
②试剂：指示剂淀粉（填名称）、浓度为7.50×10-3mol•L-1标准碘溶液、蒸馏水等．
（4）实验过程：
①洗涤仪器：检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用．
②打开橙汁包装，目测：颜色--橙黄色，澄清度--好．用酸式滴定管（或移液管）（填仪器名称）向锥形瓶中移入25.00mL待测橙汁，滴入2滴指示剂．
③用左手控制滴定管的活塞（填部位的名称），右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化直到滴定终点．滴定至终点的现象是最后一滴标准液滴入，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色．
滴定次数待测液体积/mL标准碘溶液体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度平均值
125.000.0014.97①
225.000.1015.13
325.000.2214.93
（5）数据记录与处理．滴定中消耗标准碘溶液的体积见表，请计算此橙汁中维生素C的含量是792mg•L-1．
9．葡萄酒中抗氧化剂的残留量是以游离SO2计算的，我国国家标准（CB2760-2011）规定葡萄酒中SO2残留量≤0.25g•L-1．为测定某葡萄酒中SO2含量设定方案如下：

用图一装置（夹持装置略）蒸馏并收集馏分SO2，实验时B中加入100.00mL葡萄酒样品和适量盐酸，加热使SO2全部逸出，在C中收集馏分．

（1）若C中盛装H2O2溶液，SO2与其完全反应，除去C中过量的H2O2，然后用0.04000mol•L-1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图二中的c．
滴定至终点消耗NaOH溶液25.00mL，据此计算葡萄酒中SO2含量为0.32g•L-1．
（2）由于蒸馏时盐酸易挥发，该测定结果比实际值偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”），因此改进实验方案时可将盐酸改为稀硫酸，或者采取以下措施：
Ⅰ．在之前实验基础上，通过测定C中Cl-含量进而计算SO2实际含量：除去C中的SO42-，然后用AgNO3标准溶液滴定Cl-，K2CrO4溶液为指示剂．
已知：常温下Ksp（AgCl）=2×10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1.12×10-12，Ag2CrO4为砖红色．滴定过程中，当观察到出现淡红色沉淀且不再消失时停止滴定，若此时Cl-恰好沉淀完全即溶液中残余c（Cl-）=1.0×10-5 mol•L-1，则此时溶液中的c（CrO42-）=2.8×10-3mol•L-1．
Ⅱ．将图一装置C中盛装的液体改为H2O，且馏分无挥发，改用0.01000mol•L-1标准I2溶液滴定，反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI，可选择淀粉溶液作指示剂，滴定终点的现象是最后一滴标准溶液滴入溶液变蓝色且半分钟不变化．
19．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质有许多相似的地方，但也存在差异，以下关于两者性质的比较正确的是（　　）
A．两者水溶液均呈碱性，碳酸钠俗名纯碱，物质分类属于碱
B．两者均和稀盐酸反应产生CO2，但碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈
C．用酒精灯加热时两者均可发生分解反应，但碳酸氢钠更易分解
D．两者均可和澄清石灰水发生反应，但碳酸氢钠反应时无沉淀
6．用NA表示阿伏德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．常温常压下，14.2克 Na2SO4含有的Na+离子数为0.2NA
B．标准状况下，22.4LH2O含有的分子数为 NA
C．通常状况下，NA个N2分子占有的体积为22.4L
D．物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl- 个数为NA
3．2015年10月，中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药--青蒿素和双氢青蒿素的贡献，与另外两位科学家共享2015年度诺贝尔生理学或医学奖．这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖．青蒿素的键线式化学结构如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．青蒿素属于芳香化合物，能与H2发生加成反应
B．青蒿素能与氢氧化钠溶液发生反应
C．青蒿素的化学式为C15H22O5
D．青蒿素的核磁共振谱图中有12个峰
17．减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一．
（1）如图是1mol NO2气体和1mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1；
已知：N2（g）+2NO2（g）?4NO（g）△H=+292.3kJ•mol-1，
则反应：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g） 的△H=-760.3kJ•mol-1
（2）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20mol NO2和5mol O2发生反应：4NO2（g）+O2（g）?2N2O5（g）；已知体系中n（NO2）随时间变化如下表：
t（s）050010001500
n（NO2）（mol）2013.9610.0810.08
①已知：K（300℃）＞K（350℃），则该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）
②反应达到平衡后，NO2的转化率为49.6%，若要增大NO2的转化率，可采取的措施有D
A．升高温度 B．恒容充入氦气  C．恒容再充入NO2  D．把恒容改为恒压，其它条件相同．

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