题目内容
【题目】双氧水是重要的化学试剂。
(1)一定条件下,O2得电子转化为超氧自由基(·O
),并实现如下图所示的转化:
![]()
①
是________(填“氧化”或“还原”)反应。
②写出图示转化总反应的化学方程式:________。
(2) K2Cr2O7酸性条件下与H2O2反应生成CrO5,反应为非氧化还原反应。据此分析,CrO5中-2价O与-1价O的数目比为________。
(3) H2O2可用于测定酒精饮料中乙醇的含量。现有20.00 mL某鸡尾酒,将其中CH3CH2OH蒸出并通入17.0 mL 0.200 0 mol·L-1 K2Cr2O7溶液(H2SO4酸化)中,发生反应:K2Cr2O7+C2H5OH+H2SO4―→Cr2(SO4)3+CH3COOH+K2SO4+H2O(未配平)
再用0.400 0 mol·L-1的双氧水滴定反应后所得的混合液,用去19.00 mL双氧水,滴定过程中发生如下反应:
反应1:4H2O2+K2Cr2O7+H2SO4===K2SO4+2CrO5+5H2O
反应2:H2O2+CH3COOH===CH3COOOH+H2O
则该鸡尾酒中CH3CH2OH的物质的量浓度为________mol·L-1(写出计算过程)。
【答案】氧化
1:4 0.18 mol·L-1
设鸡尾酒中含有C2H5OH的物质的量为x mol
K2Cr2O7的总物质的量:n(K2Cr2O7)=17.00×10-3 L×0.200 0 mol·L-1=3.4×10-3 mol
H2O2的总物质的量:n(H2O2)=19.00×10-3 L×0.400 0 mol·L-1=7.6×10-3 mol
根据2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4===2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O
x mol x mol x mol
滴定过程中
4H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4===2CrO5+5H2O+K2SO4
4×(3.4×10-3-
x) mol (3.4×10-3-
x) mol
H2O2+CH3COOH===CH3COOOH+H2O
x mol x mol
根据 4×(3.4×10-3-
x)+x=7.6×10-3
解得x=3.6×10-3 mol
c(C2H5OH)=
=3.6×10-3 mol÷0.02 L=0.18 mol·L-1
【解析】
(1)①
带一个负电荷,
是电中性的原子团,二者含有的原子个数相等,因此前者比后者电子数多1个,所以由
生成
的反应是氧化反应;
②O2先在一定条件下得电子转化为超氧自由基,苯甲醇在超氧自由基的作用下解离出一个H+与超氧自由基结合转变为
,同时也产生一个
;随后
被氧化失去1个电子转变为
;
再与
反应,使
脱去1个H原子形成苯甲醛,
则与H原子结合形成过氧化氢分子;因此上述转化的总反应方程式为:
+O2![]()
+H2O2;
(2)K2Cr2O7中的Cr为+6价,由于其在酸性条件下与过氧化氢反应生成CrO5为非氧化还原反应,所以CrO5中的Cr也为+6价,那么设CrO5中-2价氧的个数为x,-1价氧的个数为y,则有:
,
,解得x=1,y=4;所以比例为1:4;
(3)先计算
的总物质的量为
,
的总的物质的量为
;乙醇通入酸性重铬酸钾溶液中发生的反应方程式无需全部配平,反应过程中1个乙醇被氧化为乙酸需要失去4个电子,1个重铬酸钾被还原为Cr2(SO4)3需要得6个电子,因此二者反应时:
,即若20.00mL鸡尾酒中乙醇有xmol,那么这一步反应消耗的
为
mol;用过氧化氢滴定时,反应2中的乙酸即由乙醇氧化得来,所以为xmol,那么根据反应方程式,其消耗的
的物质的量为xmol;
在将乙醇氧化为乙酸后剩余的物质的量为
,那么通过反应1消耗的
的物质的量为
,所以有:
,解得
,那么鸡尾酒中乙醇的浓度为
。
【题目】活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和
活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
物质n/mol | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式:___________。
(2)上述反应在T1℃时的平衡常数为K1,在T2℃时的平衡常数为K2。
①计算K1=_______________。
②根据上述信息判断,T1和T2的关系是_______(填序号)。
a.T1>T2b.T1<T2c.无法比较
(3)在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是_______(填序号)。
a.增大c(NO) b.增大压强
c.升高温度 d.移去部分F