题目内容

1．某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）．
请回答下列问题：
（1）写出仪器A的名称：球形冷凝管；

（2）实验记录如下：
步骤实验操作实验现象实验结论
Ⅰ打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量烧瓶内溶液由橙黄色变为无色
Br2的氧化性大于H2SO3
Ⅱ向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色H2O2的氧化性大于Br2
（3）步骤Ⅱ中，开始时颜色无明显变化的原因是（写出一条即）步骤1的H2SO3有过量，H2O2先和H2SO3反应；写出步骤Ⅱ中反应的离子方程式H2SO3+H2O2=2H++SO42-+H2O、2H++2Br-+H2O2=Br2+2H2O；
（4）实验室常用Cl2通入NaBr溶液中制得单质溴，工业上常用电解饱和食盐水制备Cl2，装置如图所示，利用该装置，工业上除得到氯气外，还可以得到NaOH，H2（填化学式）；装置中的离子交换膜Na+可以通过而OH-不能通过，的目的是避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量和纯度．

分析 本题是利用自发的氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的原理设计实验，探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，涉及识别仪器A的名称，结合反应原理分析实验过程中可能出现的现象，并用离子方程式表示反应原理，另外还考查了氯碱工业制氯气的原理；
（1）反应容器上方仪器A的作用是冷凝逸出的蒸汽，可常见仪器识别出A的名称；
（2）根据结论Br2的氧化性大于H2SO3可知，溴水有强氧化性，能氧化H2SO3，随着H2SO3溶液逐滴加入，溶液里溴的量逐渐减小，混合溶液的颜色会变浅直到褪色，向步骤Ⅰ所得的反应溶液里逐滴加入H2O2溶液，溶液又变为橙黄色，可见溶液里的Br-又被氧化为Br2，说明的H2O2氧化性大于Br2；
（3）因为步骤Ⅰ滴加的H2SO3溶液是过量的，开始滴入H2O2溶液时没有直接氧化溶液里的Br-，而是先与过量的H2SO3发生了氧化还原反应，故步骤Ⅱ中滴入的H2O2分别与H2SO3和Br-发生了反应；
（4）电解装置为电解饱和食盐水的电解池，很明显氯碱工业除氯气外还可得到氢气和氢氧化钠，离子交换膜不允许透过OH-，因为如果透过OH-，生成的氯气会有少量溶解在碱性溶液里，制得的氢氧化钠不纯．

解答 解：（1）仪器A为常见的化学仪器，很容易识别，应为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；
（2）向反应容器中滴加H2SO3溶液，溴水中的溴会被还原为Br-，溴水为橙黄色，随着滴加的H2SO3溶液原来越多，溶液里的溴越来越少，颜色会逐渐变浅，最终褪色，步骤Ⅱ滴入过量的H2O2溶液，故刚开始溶液颜色没有变化，继续滴加溶液变为橙黄色，说明H2O2氧化了溶液里的Br-生成Br2，发生反应的化学方程式为2H2O2+2HBr=Br2+2H2O，分析氧化还原反应可知H2O2的氧化性大于Br2，
故答案为：由橙黄色变为无色；H2O2的氧化性大于Br2；
（3）步骤Ⅱ最初滴入的H2O2溶液是氧化H2SO3，等H2SO3完全氧化后，再氧化溶液里的Br-，看到溶液逐渐变黄色，最终变橙黄色，发生的反应离子方程式为H2SO3+H2O2=2H++SO42-+H2O、2H++2Br-+H2O2=Br2+2H2O，
故答案为：步骤1的H2SO3有过量，H2O2先和H2SO3反应；H2SO3+H2O2=2H++SO42-+H2O、2H++2Br-+H2O2=Br2+2H2O；
（4）氯碱工业得到的产物是氯气、氢气和氢氧化钠，如果OH-透过交换膜进入阳极区，生成的氯气会有少量溶解在碱性溶液里，得到的氢氧化钠不纯，且影响产量，
故答案为：NaOH，H2；避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量和纯度．

点评 本题以氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物为载体，探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，考查了实验的基本操作，培养了学生结合实验现象分析原理的能力，有一定的难度．

练习册系列答案
相关题目
12．有关氧化物的叙述正确的是（　　）
A．碱性氧化物一定是金属氧化物
B．金属氧化物一定是碱性氧化物
C．酸性氧化物、碱性氧化物一定都能与水反应生成相应的酸、碱
D．酸性氧化物一定是非金属氧化物
13．下列有关原电池和金属腐蚀的说法错误的是（　　）
A．普通锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极
B．盛水的铁器，在空气与水交界处更容易锈蚀
C．为防止金属的腐蚀可在金属表面涂油漆、油脂
D．用盐酸与锌反应制取氢气，含有杂质的锌比纯锌产生氢气速度快
9．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域．以β锂辉石（主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2，含有少量能溶于酸的铁的化合物和镁的化合物）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：
提示信息：
①下列四种离子完全沉淀时溶液pH值如下表：
金属离子完全沉淀pH
Fe2+9.7
Mg2+12.4
Fe3+3.2
Al3+5.2
②Li2SO4、LiOH常温下易溶于水，Li2CO3微溶于水．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ前，β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是增加样品与H2SO4的接触面积，加快化学反应速率．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO${\;}_{4}^{2-}$，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入石灰石（填“石灰石”“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，可以除去的离子有Al3+、Fe3+，然后分离得到浸出液．
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有Fe2+、Mg2+、Ca2+．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为2Li++CO32-=Li2CO3↓．
16．已知：①CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H20，CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br
②乙醇、1，2-二溴乙烷、乙醚的有关物理性质如下表所示．
    乙醇1，2-二溴乙烷    乙醚
通常状况下的状态  无色液体  无色液体  无色液体
  密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
    熔点/℃-130    9-116
    沸点/℃    78.5    132    34.6
某化学小组拟用乙醇、溴等为原料在实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，实验装置如图所示（装置A中的加热部分的仪器装置省略没有画出）．
（1）仪器E的名称是温度计．
（2）仪器Ⅰ是漏斗，其左部的玻璃管的作  用是a（填字母）．
a．使漏斗中液体容易滴下
b．有利于吸收气体杂质
c．防止A中三颈烧瓶里的液体爆沸
（3）实验时，A中三颈烧瓶里放入几片碎瓷片的目的是避免混合液在受热时暴沸．加热反应过程中，三颈烧瓶里除生成乙烯外，还可能生成的有机副产物主要是乙醚．
（4）反应过程中，若B中长玻璃导管（Ⅱ）里的液面上升，则说明可能是由于D中出现堵塞（填“D中出现堵塞”或“C中杂质已除尽”）造成的．
（5）反应过程中，D中需用冷水冷却盛有液溴的试管，其主要目的是防止液溴挥发，提高反应产率．说明制备1，2-二溴乙烷的反应已经结束的实验现象是D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色．
6．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域，以β-锂辉石（主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-、另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入石灰石（填“石灰石”、“氧化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0-6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液．
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液，石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有Fe2+、Mg2+、Ca2+．H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为2Li++CO32-=Li2CO3↓．
13．甲醇是有机化工原料和优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，也是农药、医药的重要原料之一．回答下列问题：
（1）工业上可用CO2和H2反应合成甲醇．已知25℃、101kPa下：
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H2=-242kJ/mol-1
CH2OH（g）+$\frac{3}{2}$O2═CO2（g）+2H2O（g） ）△H2=-676kJ/mol-1
①写出CO2与H2反应生成CH2OH与H2O（g）的热化学方程式：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-50 kJ/mol．
②下列表示该合成甲醇反应的能量变化示意图中正确的是a（填字母）．

③合成甲醇所需的H2可由下列反应制取：H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某温度下该反应的平衡常数K=1，若起始时c（CO）=1mol•L-1，c（H2O）=2mol•L-1，则达到平衡时H2O的转化率为33.3%．
（2）CO和H2反应也能合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1，在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的恒容密闭容器中，各物质的浓度（mol•L-1）变化如下表所示（前6min没有改变条件）：
 2min 4min6min8min…
CO0.070.060.060.05…
H2x0.120.120.2…
CH3OH0.030.040.040.05…
①x=0.14，250℃时该反应的平衡常数K=46.3．
②若6～8min时只改变了一个条件，则改变的条件是加入1mol氢气，第8min时，该反应是否达到平衡状态？不是（填“是”或“不是”）．
（3）CH3OH在催化剂条件下可以被直接氧化成HCOOH．在常温下，20.00mL0.1000mol•L-1NaOH溶液与等体积、等浓度HCOOH溶液混合后所得溶液中各离子浓度大小关系为c（Na+）＞c（HCOO-）＞c（OH-）＞c（H+）．
10．25℃时，三种酸的电离常数为：
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数K1.8×10-5K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11		3.0×10-8
请回答下列问题：
（1）物质的量浓度为0.1mol/L的下列物质：a．Na2CO3、b．NaClO、c．CH3COONa、d．NaHCO3；pH由大到小的顺序是：a＞b＞d＞c（填编号）
（2）常温下0.1mol/L的CH3COOH在水中约有1%发生电离，其溶液的pH=3，将该溶液加蒸馏水稀释，在稀释过程中，下列表达式的数据变大的是：BD．
A．c（H+）　　　　　　B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$
C．c（H+）•c（OH-）  D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
（3）体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加蒸馏水稀释至1 000mL，稀释过程pH变化如图；则HX的电离平衡常数大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c（H+）大于醋酸溶液水电离出来的c（H+）（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得混合液pH=6，则溶液中：c（CH3COO-）-c（Na+）=9.9×10-7mol/L（填准确数值）．
11．如表有关实验的解释或结论不正确的是（　　）
选项实验操作现象解释或结论
A某溶液加CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中一定有I2
B向样品溶液中先滴加过量的稀盐酸，再滴加BaCl2溶液滴加稀盐酸无现象，滴加BaCl2后出现白色沉淀．说明样品溶液中一定含有SO42-
C向某溶液中加入硝酸银，再加入稀硝酸有白色沉淀原溶液中有Cl-
D向某溶液中加入稀硫酸生成无色气体说明原溶液中一定有CO32-
A．AB．BC．CD．D

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网