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文檔簡介
1、2020-2021全國高考化學(xué)氧化還原反應(yīng)的綜合高考真題匯總一、高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)1.疊氮化鈉(NaN3)是一種白色劇毒晶體,是汽車安全氣囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱堿性,能與酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生具有爆炸性的有毒氣體疊氮化氫。實(shí)驗(yàn)室可利用亞硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)與N2H4、氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)制備疊氮化鈉。(1)制備亞硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液與50%硫酸混合,發(fā)生反應(yīng)H2SQ+2NaNO2=2HNO2+Na2SOu可利用亞硝酸與叔丁醇(t-BuOH)在40c左右制備亞硝酸叔丁酯,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:(2)制備疊氮化鈉(NaN3)按如
2、圖所示組裝儀器(加熱裝置略)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:t-BuNO2+NaOH+N2H4=NaN3+2H2O+t-BuOH。裝置a的名稱是該反應(yīng)需控制溫度在65C,采用的實(shí)驗(yàn)措施是反應(yīng)后溶液在0C下冷卻至有大量晶體析出后過濾。所得晶體使用無水乙醇洗滌。試解釋低溫下過濾和使用無水乙醇洗滌晶體的原因是(3)產(chǎn)率計(jì)算稱取2.0g疊氮化鈉試樣,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于錐形瓶中。用滴定管加入0.10molL1六硝酸錦錢(NH4)2Ce(NO3)6溶液40.00mL(假設(shè)雜質(zhì)均不參與反應(yīng))。充分反應(yīng)后將溶液稀釋并酸化,滴入2滴鄰菲羅咻指示液,并用0.10molL1硫酸亞鐵錢(NH
3、4)2Fe(SQ)2為標(biāo)準(zhǔn)液,滴定過量的Ce4+,終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL(滴定原理:Ce4+Fe2=Ce3+Fe3)。已知六硝酸錦俊(NH4)2Ce(NQ)6與疊氮化鈉反應(yīng)生成硝酸俊、硝酸鈉、氮?dú)庖约癈e(NQ)3,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式;計(jì)算疊氮化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留2位有效數(shù)字)。若其他操作及讀數(shù)均正確,滴定到終點(diǎn)后,下列操作會(huì)導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是(填字母)。A.錐形瓶使用疊氮化鈉溶液潤洗B.滴加六硝酸鈾錢溶液時(shí),滴加前仰視讀數(shù),滴加后俯視讀數(shù)C.滴加硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),開始時(shí)尖嘴處無氣泡,結(jié)束時(shí)出現(xiàn)氣泡D.滴定過程中,將掛在錐形瓶壁上的硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)液滴
4、用蒸儲(chǔ)水沖進(jìn)瓶內(nèi)(4)疊氮化鈉有毒,可以使用次氯酸鈉溶液對(duì)含有疊氮化鈉的溶液進(jìn)行銷毀,反應(yīng)后溶液堿性明顯增強(qiáng),且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體,試寫出反應(yīng)的離子方程式:【答案】t-BuOH+HNO2”土t-BuNO2+H2O恒壓滴液漏斗(滴液漏斗)水浴加熱降低疊氮化鈉的溶解度,防止產(chǎn)物損失2(NH4)2Oe(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Oe(NO3)3+2NaNO3+3N2T65%ACClO+2N3-H2O=Cl+2OH+3N2T【解析】【分析】【詳解】(1)制備亞硝酸叔丁酯的反應(yīng)物有亞硝酸和叔丁醇,反應(yīng)類型屬于有機(jī)的酯化反應(yīng),所以方程式為:t-BuOHHNO240ct-BuNO2H2O
5、;(2)。裝置a的名稱即為恒壓滴液漏斗;2反應(yīng)要控制溫度在65C,參考苯的硝化實(shí)驗(yàn),該反應(yīng)加熱時(shí),應(yīng)當(dāng)采用水浴加熱;3題干中提到了疊氮酸鈉易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗滌產(chǎn)品時(shí),為了減少洗滌過程中產(chǎn)品的損耗,應(yīng)當(dāng)用無水乙醇洗滌;(3)通過題干提示的反應(yīng)產(chǎn)物分析,可知反應(yīng)過程中Ce4+和N3中的元素發(fā)生了變價(jià),所以反應(yīng)的方程式為:2(NH4)2Ce(NO3)62NaN3=4NH4NO32NaNO32Ce(NO3)33N2;在計(jì)算疊1,氮化鈉的含量時(shí),一定要注意疊氮酸鈉溶液配制完成后只取了與過量的六硝酸鈾錢反10應(yīng),再用Fe2+去滴定未反應(yīng)完的正四價(jià)的Ce,因此有:12.0gNaN3樣品的,消耗
6、的Ce4Fe2消耗的Ce4=0.004molCe4,考慮到Fe2+與10Ce4+的反應(yīng)按照1:1進(jìn)行,所以2.0g疊氮化鈉樣品中疊氮化鈉的物質(zhì)的量為:n(NaN3)10(0.004Fe2消耗的Ce4)0.02mol,所以疊氮化鈉樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù),m(NaN3)0.02mol65g/mol八為:w-100%=65%;2.0g2.0A.潤洗錐形瓶, 會(huì)使步驟消耗的六硝酸鈾錢的量增加, 通過分析可知, 會(huì)使最終計(jì)算的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大,A項(xiàng)正確;B.量取40mL六硝酸鈾錢溶液時(shí)若前仰后俯,則會(huì)量取比40ml更多的六硝酸鈾錢溶液,那么步驟會(huì)需要加入更多的Fe2+來消耗疊氮酸鈉未消耗掉的Ce4+,通過分析可知,
7、最終會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.步驟用Fe2+標(biāo)定未反應(yīng)的Ce4+,若開始尖嘴無氣泡,結(jié)束后出現(xiàn)氣泡,則記錄的Fe2+消耗量比實(shí)際的偏小,通過分析可知,最終會(huì)使質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大,C正確;D,將掛在錐形瓶壁上的Fe2+溶液沖入錐形瓶,相當(dāng)于讓溶液混合更均勻,這樣做會(huì)使結(jié)果更準(zhǔn)確,D項(xiàng)不符合;答案選AC;(4)反應(yīng)后溶液堿性增強(qiáng),所以推測生成了OH-;產(chǎn)生的無色無味無毒氣體,推測只能是氮?dú)猓噪x子方程式為:ClO2N3H2O=Cl3N22OH?!军c(diǎn)睛】滴定計(jì)算類的題目,最常考察的形式之一是配制完待測樣品溶液后,只取一部分進(jìn)行滴定,在做計(jì)算時(shí)不要忘記乘以相應(yīng)的系數(shù);此外,??疾斓男问揭灿校?/p>
8、用待測物A與過量的B反應(yīng),再用C標(biāo)定未反應(yīng)的B,在做計(jì)算時(shí),要注意A與C一同消耗的Bo2.碘酸鉀(KIO3)是重要的微量元素碘添加劑。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)流程制取并測定產(chǎn)品中KIO3的純度:I口 G 隆KCH濟(jì)派 2 濡/輛蠱觸_LitJ幫1工爆鹿J山-k步隆、啟斌其中制取碘酸(HIO3)的實(shí)驗(yàn)裝置見圖,有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)列于表中回答下列問題(1)裝置A中參加反應(yīng)的鹽酸所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)為。(2)裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。B中所加CC4的作用是從而加快反應(yīng)速率。(3)分離出B中制得的HIO3水溶液的操作為;中和之前,需將HIO3溶液煮沸至接近于無色,其目的是,避免降低KIO3的產(chǎn)率。(4)為充分吸收
9、尾氣,保護(hù)環(huán)境,C處應(yīng)選用最合適的實(shí)驗(yàn)裝置是(填序(5)為促使KIO3晶體析出,應(yīng)往中和所得的KIO3溶液中加入適量的。(6)取1.000gKIO3產(chǎn)品配成200.00mL溶液,每次精確量取20.00mL溶液置于錐形瓶中,加入足量KI溶液和稀鹽酸,力口入淀粉作指示劑,用0.1004mol/LNa2s2O3溶液滴定。22-滴定至終點(diǎn)時(shí)藍(lán)色消失(I2+2S2O3=2I+S4O6),測得每次平均消耗Na2S2O3溶液25.00mL。則產(chǎn)品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。【答案】還原性、酸性5CI2+I2+6H2O=2HIO3+I0HCI充分溶解I?和CL以增大反應(yīng)物濃度分液除去Cl2
10、(或CIO-),防止氧化KIO3C乙醇(或酒精)89.5%?!窘馕觥俊痉治觥垦b置A用于制取C12,發(fā)生的反應(yīng)為:KC1Q+6HC1膿尸KC1+3C2T+3H2O,裝置B中發(fā)生的是制取HIO3的反應(yīng),裝置C為尾氣處理裝置,既要吸收尾氣中的HC1和C12,還要防止倒吸。【詳解】(1)裝置A中發(fā)生的反應(yīng)為:KC1Q+6HC1(濃尸KC1+3C2T+3H2O,濃鹽酸中的C1元素有一部分失電子轉(zhuǎn)化為C12,表現(xiàn)出還原性,還有一部分C1元素沒有變價(jià)轉(zhuǎn)化為KC1(鹽),表現(xiàn)出酸性,故答案為:還原性、酸性;(2)裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為:5C6+l2+6H2O=2HIO3+10HC1,C12和I2均難溶于水,易溶
11、于CC4,加入CC4可使二者溶解在CC4中,增大反應(yīng)物濃度,故答案為:5C12+I2+6H2O=2HIO3+10HC1;充分溶解I2和C12,以增大反應(yīng)物濃度;(3)分離B中制得的HIO3水溶液的操作為分液,HIO3溶液中混有的C12在堿性條件下轉(zhuǎn)化為C1O,C1O會(huì)將IO3-氧化為IO4,因此在中和前需要將C12除去, 故答案為: 分液; 除去C12(或C1O),防止氧化KIO3;(4)尾氣中主要含HC1和C12,需用NaOH溶液吸收,同時(shí)要防止倒吸,故答案為:C;(5)因?yàn)镠Q難溶于乙醇,向KIO3溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使KIO3晶體析出,故答案為:乙醇(或酒精);(6)每20m
12、LKIO3溶液中,加入KI溶液和稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為:IO3-+5+6H+=3I2+3H2O,滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:Iz+ZSOsZr+SiOG2-,可列出關(guān)系式:IO3-3I26&O32-,每次平均消耗的m&Q20.1004mo1/LX0.025L=0.00251,m則每20mLKIQ溶液中,n(KIO3)=n(IO3-)=n(S2O32-)+6=0.00251mo1+6=0.000418m000mL溶液中,n(KIO3)=0.00418mo1,產(chǎn)品中KIO3214g/mo10.00418mo1的質(zhì)重分?jǐn)?shù)=X100%=89.5%,故答案為:89.5%。1gA廣A【點(diǎn)睛】1g樣品配
13、成了200mL溶液,而根據(jù)關(guān)系式計(jì)算出的是20mL溶液中KIO3的物質(zhì)的量,需擴(kuò)大10倍才能得到1g樣品中KIO3的物質(zhì)的量。3.鋰離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)千余次充放電,但長時(shí)間使用后電池會(huì)失效,其中的化學(xué)試劑排放至環(huán)境中不僅會(huì)造成環(huán)境污染,還會(huì)造成資源的浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)室模擬回收鋰離子電池中的CoNi、Li的流程如圖。已知:LiCoQ難溶于水,易溶于酸?;卮鹣铝袉栴}:(1) LiCoO2中Co的化合價(jià)是。(2) LiCoO2在浸出過程中反應(yīng)白離子方程式是_。(3)浸出劑除了H2O2外,也可以選擇N32&O3,比較二者的還原效率H2O2_(填“峨“CH3COOOH容易放出氧原子,它與空氣中微生物機(jī)體
14、作用,達(dá)到滅菌目的,是消毒液的主要成分。(1)某研究性學(xué)習(xí)小組為了弄清配制過氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分各是什么?進(jìn)行以下科學(xué)探究,請(qǐng)你完成下列相關(guān)內(nèi)容:提出假設(shè):甲溶液的主要成分為,乙溶液的主要成分為。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:取甲、乙兩種溶液少許,分別加入幾滴試液,若中假設(shè)正確,則甲溶液的現(xiàn)象為,乙溶液的現(xiàn)象為。(2)有關(guān)過氧乙酸的敘述正確的是(填編號(hào))A.過氧乙酸與羥基乙酸(HOCH2COOH瓦為同分異構(gòu)體B.過氧乙酸與苯酚混合使用可增強(qiáng)消毒效果C.過氧乙酸與乙酸屬于同系物D.氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)(3)實(shí)驗(yàn)室制備少量過氧乙酸,可由冰醋酸和過氧化氫在濃硫酸催化作用下制得,實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下:在三頸
15、燒瓶中加入一定量冰醋酸與濃H2SQ的混合液體,再緩緩加入適量30%的雙氧水。不斷攪拌并控制B中混合液的溫度為2030c至反應(yīng)結(jié)束。接入冷凝管和抽氣泵,在錐形瓶中收集得到產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問題:儀器C的名稱是;為更好地控制反應(yīng)溫度,應(yīng)采用方法是;生成過氧乙酸的化學(xué)方程式為;碘量法分析:取2.00mL過氧乙酸試中稀釋成100mL,從中取出5.00mL,滴加酸性KMnO4溶液至恰好粉紅色以除去殘余H2O2,再加入10mL10%KI溶液和幾滴淀粉溶液, 搖勻, 反應(yīng)完全后再用0.1000mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)(反應(yīng)方程式為2Na2&O3+l2=Na2S4O6+2NaI),共消
16、耗14.30mLNa2s2O3標(biāo)準(zhǔn)液。該樣品中過氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是mol/L0(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)(提示:CH3COOOH+21+2H+=l2+CHsCOOH+HO)【答案】甲H2O2、H2O、H2SQ乙CH3COOH、H2O石蕊甲:溶液先變紅后褪色乙:溶液由無色變?yōu)榧t色A冷凝管(或直形冷凝管)水浴加熱CHCOOH+H2O2-CKCOOOH+HO7.15【解析】【分析】(1)若假設(shè)甲溶液的有效成分是H2O2,則乙溶液的有效成分是CH3COOOH,根據(jù)過氧乙酸消毒?是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SC4混合后,反應(yīng)生成過氧乙酸(CH3COOOH),H2O2是極弱的電解質(zhì),在
17、酸性介質(zhì)中才能穩(wěn)定存在,則H2SQ應(yīng)該在甲溶液中,另外兩種溶液中的水也是一種主要成分;兩溶液都呈酸性,都能使紫色石蕊試液變紅,但是甲溶液中H2O2漂白作用的會(huì)使變紅的溶液褪色;(2)結(jié)合選項(xiàng)對(duì)過氧乙酸(CH3COOOH性質(zhì)判斷,(3)由儀器的結(jié)構(gòu),可知C為直形冷凝管;控制B中混合液的溫度為2030C,應(yīng)采取水浴加熱;結(jié)合題中信息,寫出生成過氧乙酸的化學(xué)反應(yīng)方程式;CH3COOOH+21+2H+=l2+CH3COOH+H2O,2Na2s2O3+l2=Na2&O6+2NaI,由這兩個(gè)方程式,確定關(guān)系式:CRCOOOHI22Na2s2O3,計(jì)算稀釋后5.00mL溶液中過氧乙酸的物質(zhì)的量,再計(jì)
18、算原來的2.00mL溶液中的過氧乙酸的物質(zhì)的量,再根據(jù)物質(zhì)的量濃度定義式計(jì)算。【詳解】(1)若假設(shè)甲溶液的有效成分是H2O2,則乙溶液的有效成分是CH3COOOH,根據(jù)過氧乙酸消毒?是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SO4混合后,反應(yīng)生成過氧乙酸(CH3COOOH),H2O2是極弱的電解質(zhì),在酸性介質(zhì)中才能穩(wěn)定存在,則H2SQ應(yīng)該在甲溶液中,另外兩種溶液中的水更是一種主要成分;兩溶液都呈酸性,都能使紫色石蕊試液變紅,但是甲溶液中H2O2漂白作用的會(huì)使變紅的溶液褪色;(2)過氧乙酸與羥基乙酸(HOC建COOH兩分子式都是C2H4。3,但結(jié)構(gòu)不同,故互為同分異構(gòu)體;過氧乙酸具有強(qiáng)氧化性
19、,而苯酚易被氧化,兩者混合發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能增強(qiáng)消毒效果;過氧乙酸的分子結(jié)構(gòu)中存在過氧根而乙酸中沒有,兩者結(jié)構(gòu)不相似,不屬于同系物;過氧乙酸中的氧元素有+2價(jià)、+1價(jià);(3)由儀器的結(jié)構(gòu),可知C為直形冷凝管;控制B中混合液的溫度為2030C,應(yīng)采取水浴加熱,受熱均勻,便于控制溫度;乙酸與過氧化氫在濃硫酸、2030c條件下反應(yīng)生成過氧乙酸(CH3COOOH)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3COOH+BO2.丁CH3COOOH+HO;CH3COOOH+21+2H+=l2+CH3COOH+HO,2Na2s2O3+l2=Na2S4O6+2NaI,由這兩個(gè)方程式,確定關(guān)系式:CHsCOOOH-I22Na2
20、QO3,可知稀釋后的5.00mL溶液中過氧乙酸的物質(zhì)的量是:可X0.0143LX0.1000mol/L原來2.00mL溶椒中的過氧乙酸的物質(zhì)的量是:1WOwZc_一x0.0143Lx0.1000mol/L-=0.0143mol,25冠冠0.0143加加內(nèi)內(nèi)【點(diǎn)睛】=7.15mol/L。本題是探究性實(shí)驗(yàn)試題,現(xiàn)根據(jù)題中的信息去假設(shè),然后分析、得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理,借助關(guān)系式法,計(jì)算所需要的物質(zhì)的物質(zhì)的量。5.目前全世界的饃(Ni)消費(fèi)量僅次于銅、鋁、鉛、鋅,居有色金屬第五位。饃常用于各種高光澤裝飾漆和塑料生產(chǎn),也常用作催化劑。堿式碳酸饃的制備:工業(yè)用電解饃新液(主要含NiSd,NiCl2等
21、)制備堿式碳酸饃晶體xNiCO3-yNi(OH)2-ZH2O,制備流程如圖:(1)反應(yīng)器中的一個(gè)重要反應(yīng)為3NiSO4+3Na2CQ+2H2O=NiCO32Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化學(xué)式為。(2)物料在反應(yīng)器中反應(yīng)時(shí)需要控制反應(yīng)溫度和pH值。分析如圖,反應(yīng)器中最適合的pH值為1 12-32-3:y- -6161 伊pHpH 前敕瓶含卓據(jù)喻(3)檢驗(yàn)堿式碳酸饃晶體洗滌干凈的方法是_。測定堿式碳酸饃晶體的組成:為測定堿式碳酸饃晶體xNiCChyNi(OH)2zH2O組成,某小組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案及裝置:該該樣品中過氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是:電解鍥新液市霍匿聲一玉骨心至萃世.1UHU
22、H軌, ,資料卡片:堿式碳酸饃晶體受熱會(huì)完全分解生成實(shí)驗(yàn)步驟:檢查裝置氣密性;準(zhǔn)確稱量3.77g堿式碳酸饃晶體xNiCO3yNi(OH)2-zH2O放在B裝置中,連接儀器;打開彈簧夾a,鼓入一段時(shí)間空氣,分別稱量裝置CD、E的質(zhì)量并記錄;打開彈簧夾a緩緩鼓入一段時(shí)間空氣;分別準(zhǔn)確稱量裝置C、D、E的質(zhì)量并記錄;根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(相關(guān)數(shù)據(jù)如下表)裝置C/g裝置D/g裝置E/g加熱前250.00190.00190.00加熱后251.08190.44190.00實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理:(4)E裝置的作用_。(5)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)操作。(6)通過計(jì)算得到堿式碳酸饃晶體的組成_(填化學(xué)式)。饃的制備:(7)寫出制
23、備Ni的化學(xué)方程式_?!敬鸢浮緾O28.3取最后一次洗滌液少許,加入HCl酸化的BaC2溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈吸收空氣中的H2O和CO2關(guān)閉彈簧夾a,點(diǎn)燃酒精燈,觀察到C中無氣泡時(shí),停止加熱NiCQ2Ni(OH)24H2O2NiCO3-2Ni(OH)2-4H2O+3N2H4H2O=6Ni+3N2T+2CO)+21睦O【解析】堿式碳酸銀晶體過量腓(N7H4H20)溶液操作產(chǎn)品Ni*氣體X和YNiO、CQ和H2O【分析】(1)根據(jù)元素守恒分析判斷;(2)使各種雜質(zhì)相對(duì)最少的pH即為最適合的pH;(3)反應(yīng)后的濾液中含有硫酸鈉, 因此檢驗(yàn)堿式碳酸饃晶體是否洗滌干凈就是檢驗(yàn)是否有硫
24、酸根離子殘留;(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮透鱾€(gè)裝置的作用分析;(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮颓昂蟛僮鞑襟E分析;(6)先計(jì)算生成水蒸氣和CO2的質(zhì)量,再根據(jù)質(zhì)量守恒確定化學(xué)式;(7)氧化還原反應(yīng)中電子有得,必有失,根據(jù)化合價(jià)變化確定生成物,進(jìn)而配平方程式?!驹斀狻?1)反應(yīng)器中的一個(gè)重要反應(yīng)為3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO32Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反應(yīng)前Ni原子共3個(gè)、S原子共3個(gè)、O原子共23個(gè)、Na原子6個(gè)、C原子3個(gè)、H原子4個(gè),反應(yīng)后現(xiàn)有:Ni原子3個(gè)、S原子共3個(gè)、O原子共19個(gè)、Na原子6個(gè)、C原子1個(gè)、H原子4個(gè),少O原子4個(gè),C原子2個(gè),而這些微粒包含在2個(gè)X分子
25、中,所以X的化學(xué)式為CO2,故答案為:CQ;(2)物料在反應(yīng)器中反應(yīng)時(shí)需要控制反應(yīng)條件,根據(jù)圖可知,在pH=8.3時(shí),各種雜質(zhì)相對(duì)最少,所以反應(yīng)器中最適合的pH8.3,故答案為:8.3;(3)反應(yīng)后的濾液中含有硫酸鈉,因此檢驗(yàn)堿式碳酸饃晶體是否洗滌干凈就是檢驗(yàn)是否有硫酸根離子殘留,故答案為:取最后一次洗滌液少許,加入HCl酸化的BaC2溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;(4)C裝置用來吸收堿式碳酸饃晶體受熱分解產(chǎn)生的H2O,D裝置用來吸收堿式碳酸饃晶體受熱分解產(chǎn)生的CQ,E裝置可以防止空氣中的H2O和CO2進(jìn)入D裝置中,影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定,故答案為:吸收空氣中的H2O和CO2;(5)
26、步驟反應(yīng)前左側(cè)通空氣是為了排盡裝置中原有的CQ和水蒸氣,避免裝置內(nèi)的CQ和水蒸氣造成數(shù)據(jù)干擾,排空氣后,應(yīng)該開始進(jìn)行反應(yīng),因此步驟的操作為關(guān)閉彈簧夾a,點(diǎn)燃酒精燈,觀察到C中無氣泡時(shí),說明固體分解完全,停止加熱;步驟再打開彈簧夾a緩緩鼓入一段時(shí)間空氣,將裝置中殘留的CQ和水蒸氣全部趕入C、D裝置,被完全吸收,故答案為:關(guān)閉彈簧夾a,點(diǎn)燃酒精燈,觀察到C中無氣泡時(shí),停止加熱;(6)水的質(zhì)量為251.08g-250g=1.08g,CO2的質(zhì)量為190.44g-190g=0.44g,由于發(fā)生的是分解反應(yīng),所以生成的NiO的質(zhì)量為3.77g-1.08g-0.44g=2.25g,則分解反應(yīng)中水、二氧化碳
27、和1.08g.0.44g.2.25g18g/mol44g/mol75g/mol即xNiCO30Ni(OH)2?zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案為:NiCO32Ni(OH)24H2。;(7)NiCO32Ni(OH)24H2O與N2H4H2O反應(yīng)生成Ni,Ni元素得電子,被還原,同時(shí)還生成氣體X和Y,由第(1)問知X為C6,氧化還原反應(yīng)有得電子,必有失電子的物質(zhì),由此判斷另一種氣體為N2,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平制備Ni的化學(xué)方程式,故答案為:2NiCO32Ni(OH)24H2O+3N2H4H2O=6Ni+3N2T+2CQT+21H2O。6.研究證明, 高鐵酸鉀不僅能在飲用水源和廢
28、水處理過程中去除污染物, 而且不產(chǎn)生任何誘變致癌的產(chǎn)物,NiO的系數(shù)比(也就是分子個(gè)數(shù)比)為即:=6:1:3,.6H20T+CQT+3NiO,根據(jù)元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4xNiCO3%Ni(OH)22H2O具有高度的安全性。濕法制備高鐵酸鉀是目前最成熟的方法,實(shí)驗(yàn)步驟如下:A,直接用天平稱取60.5gFe(NO3)39H20、30.0gNaOH、17.1gKOH。B.在冰冷卻的環(huán)境中向NaClO溶液中加入固體NaOH并攪拌,又想其中緩慢少量分批加入Fe(NO3)39H2O,并不斷攪拌。C.水浴溫度控制在20C,用電磁加熱攪拌器攪拌1.5h左右,溶液成紫紅色時(shí),即表明有Na2FeO
29、4生成。D.在繼續(xù)充分?jǐn)嚢璧那闆r下,向上述的反應(yīng)液中加入固體NaOH至飽和。E將固體KOH加入到上述溶液中至飽和。保持溫度在20C,并不停的攪拌15min,可見到燒杯壁有黑色沉淀物生成,即K2FeO4.(1)步驟B中不斷攪拌的目的是。步驟C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。由以上信息可知:高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉(填大”或小”。)(2)高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑,與水反應(yīng)生成6、Fe(OH(膠體)和KOH。該反應(yīng)的離子方程式為。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是。在提純K2FeO4時(shí)采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法,則洗滌劑最好選用。A.H2OB.稀KOH溶液、異丙醇C.NH4Cl溶液、異丙醇D.F
30、e(NO3)3溶液、異丙醇(3)高鐵酸鈉還可以用電解法制得,其原理可表示為Fe+2NaOH+2H2O3H2f+N&FeO4,則陽極材料是,電解液為。(4)25c時(shí),Ksp(CaFeQ)=4.536x-90若要使100mL1.0X103mol/L的K2FeO4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀,理論上要加入Ca(OH)2的物質(zhì)的量為mol。(5)干法制備高鐵酸鉀的方法是F&O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成黑色高鐵酸鉀和KNO2等產(chǎn)物。則該方法中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。【答案】使固體充分溶解(或其他合理說法)2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+
31、3Cl-小4FeO42-+10H2O=4Fe(OHN膠體)+8OH-+302T消毒、凈水B鐵NaOH溶液4.536-k103:1【解析】【分析】(1)攪拌操作可增加固體與液體的接觸面積;步驟C中發(fā)生反應(yīng)是NaClO溶液中加入固體NaOH和Fe(NOs)39H2O,在20c左右,生成Na2FeO4;在Na2FeO4的濃溶液中加入KOH固體,有高鐵酸鉀析出,根據(jù)溶解度大的制備溶解度小的可得;(2)該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)、O元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià),根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等配平方程式;高鐵酸鉀在鐵元素為+6價(jià),有強(qiáng)氧化性,還原產(chǎn)物Fe3+,在水溶液中易水解生成氫氧化鐵膠體;洗滌劑的選擇要
32、求:要對(duì)K2FeO4水解能起到抑制作用的試齊;(3)電解總反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),鐵失電子生成高鐵酸根離子;(4)根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算;(5)根據(jù)含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)為還原劑,含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)為氧化劑,并根據(jù)得失電子守恒氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比?!驹斀狻?1)攪拌操作可增加固體與液體的接觸面積,則步驟B中不斷攪拌的目的是使固體充分溶解;步驟C中中發(fā)生反應(yīng)是NaClO溶液中加入固體NaOH和Fe(NO3)39H2O,在20c左右,生成Na2FeO4,此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+3ClO+100H-=2FeO42-+5H2O+3C-;根據(jù)題,將KOH加入Na
33、2FeO4得到K2FeO4,說明高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉小;(2)該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)、O元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià),其轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等、電荷守恒配平方程式為4FeQ2-+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2f+8OH;高鐵酸鉀(K2FeO4)具有極強(qiáng)的氧化性,是一種優(yōu)良的水處理劑,起到殺菌消毒作用,形成膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用;洗滌劑的選擇要求:要對(duì)K2FeQ水解能起到抑制作用的試劑,在選項(xiàng)中,A能讓K2FeO4水解,B中醋酸鈉水解顯堿性,對(duì)K2FeO4水解能起到抑制作用,C和D中的俊根和三價(jià)鐵離子易水解,且水解后顯酸性,對(duì)K2FeO4水解能起
34、到促進(jìn)作用,故選B,故答案為:B;(3)電解總反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),鐵失電子生成高鐵酸根離子,則陽極材料是Fe,電解液為NaOH溶液;(4)25C時(shí),CaFeQ的Ksp=4.536X-90若要使100mL1.0X103mol?L-1的LFed溶液中的c(FeQ2-)完全沉淀,理論上至少要加入的Ca(OH)2的物質(zhì)的量(5)干法制備高鐵酸鉀的方法是將Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鉀和KNO2等產(chǎn)物,其中氮元素化合價(jià)從+5價(jià)降到+3價(jià),得2e-,KNO3為氧化劑,F(xiàn)e2O3中鐵元素化合價(jià)從+3價(jià)升到+6價(jià),共失去電子6e-,為還原劑,得失電子相等,
35、則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:1。7.2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了日本吉野彰等三人,以表彰他們對(duì)鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻(xiàn)。(1)工業(yè)中利用鋰輝石(主要成分為LiAlS2O6,還含有Fe。CaO、MgO等)制備鉆酸鋰(LiCoQ)的流程如圖:石質(zhì)調(diào) 3 31 1 口溶液 6 號(hào)刑J垂發(fā);部 MiMi1 1扁2闿灌為提高酸化焙燒”效率,常采取的措施是。Ksp=_2=_2cFeO4X0.1L=94.536101.0105mol/LX0.1L=4.536-5mOH回答下列問題:鋰輝石的主要成分為LiAlSi2O6,其氧化物的形式為兩酒1曼舞打精礦向浸出液”中加入CaCQ,其目的是除去酸化焙燒”中
36、過量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,則pH至少為。(已知:,KspFe(OH)3=4.0X-粘&pAl(OH)3=1.0乂一河完全沉淀后離子濃度低于1XlG)mol/L)。濾渣2”的主要化學(xué)成分為。沉鋰”過程中加入的沉淀劑為飽和的(化學(xué)式)溶液。(2)利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開發(fā)出石墨烯電W池,電池反應(yīng)式為LiCoQ+C6=LixC6+Li1-xCoO2其工作原理如圖2。下列關(guān)于該電池的說法正確的是(填字母)。A.過程1為放電過程B.該電池若用隔膜可選用質(zhì)子交換膜C.石墨烯電池的優(yōu)點(diǎn)是提高電池的儲(chǔ)鋰容量進(jìn)而提高能量密度D.充電日LiCoO
37、2極發(fā)生的電極反應(yīng)為LiCoO2-xe-=xLi+Li1-xCoO2E對(duì)廢舊的該電池進(jìn)行放電處理”讓Li+嵌入石墨烯中而有利于回收(3)LiFePQ也是一種電動(dòng)汽車電池的電極材料,實(shí)驗(yàn)室先將綠磯溶解在磷酸中,再加入氫氧化鈉和次氯酸鈉溶液反應(yīng)獲得FePQ固體。再將FePQ固體與H2c2d和LiOH反應(yīng)即可獲彳導(dǎo)LiFePQ同時(shí)獲得兩種氣體。寫出FePQ固體與H2QO4和LiOH反應(yīng)溶液獲得LiFePQ的化學(xué)方程式。LiFePQ需要在高溫下成型才能作為電極,高溫成型時(shí)要加入少量活性炭黑,其作用是O【答案】Li2O?Al2O3?4SiO2將礦石細(xì)磨、攪拌、升高溫度4.7Mg(OH)2和CaCQNaz
38、CQCD2LiOH+6H!C2O4+2FePQ=2LiFePQ+7COd+5COT+7H2O與空氣中的氧氣反應(yīng),防止LiFePQ中的Fe2液氧化【解析】【分析】鋰輝石(主要成分為LiAlS2O6,還含有Fe。CaO、MgO等)為原料來制取鉆酸鋰(LiCoO2),加入過量濃硫酸酸化焙燒鋰輝礦,之后加入碳酸鈣除去過量的硫酸,并使鐵離子、鋁離子沉淀完全,然后加入氫氧化鈣和碳酸鈉調(diào)節(jié)pH沉淀鎂離子和鈣離子,過濾得到主要含鋰離子的溶液,濾液蒸發(fā)濃縮得20%L2S,加入碳酸鈉沉淀鋰離子生成碳酸鋰,洗滌后與Co3O4高溫下焙燒生成鉆酸鋰;【詳解】(1)硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法如下:a.氧化物的書寫順序:
39、活潑金屬氧化物一較活發(fā)金屬氧化物一二氧化硅一水,不同氧化物間以隔開;b.各元素的化合價(jià)保持不變,且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零,各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成;c、當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù);鋰輝石的主要成分為LiAlSba,根據(jù)方法,其氧化物的形式為Li2O?Al2O3?4SiO2;流程題目中為提高原料酸侵效率,一般采用的方法有:減小原料粒徑(或粉碎)、適當(dāng)增加酸溶液濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌、多次浸取等;本題中為酸化焙燒;硫酸的濃度已經(jīng)最大,因此合理的措施為將礦石細(xì)磨、攪拌、升高溫度等;Al(OH)3的電大于Fe(OH)的KSP,那么保證Al3+完全沉淀即可達(dá)到目的;已知Al(OH)3的KSP
40、=1XT03,所以當(dāng)c(Al3+)=ix15Dnol/L時(shí)可認(rèn)為鋁離子和鐵離子完全沉淀,此時(shí)c(OH-4.7;根據(jù)分析可知濾渣2主要為Mg(OH)2和CaCO;根據(jù)沉鋰”后形成L2CQ固體,以及大量生產(chǎn)的價(jià)格問題,該過程中加入的最佳沉淀劑為Na2CO3溶液;(2)A.電池反應(yīng)式為LiCoQ+Q脩髓LixC3+Lii-xCoO2,由此可知,放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為Lixa-xe-=xLi+Q,正極電極反應(yīng)式Lii-CoO2+xLi+xe-=LiCoC2,石墨電極為放電時(shí)的負(fù)極,充電時(shí)的陰極,故A錯(cuò)誤;B.該電池是利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性而制作,故B錯(cuò)誤;C.石墨烯
41、電池利用的是Li元素的得失電子,因此其優(yōu)點(diǎn)是在提高電池的儲(chǔ)鋰容量的基礎(chǔ)上提高了能量密度,故C正確;D.充電時(shí),LiCoO2極為陽極,將放電時(shí)的正極電極反應(yīng)式逆寫即可得陽極反應(yīng),即LiCoQ極發(fā)生的電極反應(yīng)為LiCoO2-xe-=xLi+Lii-xCoO2,故D正確;E.根據(jù)鉆酸鋰的制備流程可知,對(duì)廢舊的該電池進(jìn)行放電處理讓Li+嵌入LiCoQ才有利于回收,故E錯(cuò)誤;故答案為CD;(3)FePQ固體與H2C2O4和LiOH反應(yīng)可獲得LiFePQ同時(shí)獲得兩種氣體,該過程中Fe3+被還原,根據(jù)元素價(jià)態(tài)變化規(guī)律可知應(yīng)是C元素被氧化,生成CO2,該種情況下只生成一種氣體,應(yīng)想到草酸不穩(wěn)定容易發(fā)生歧化反應(yīng)
42、分解生成CO和CQ,即獲得的兩種氣體為CO和CQ,結(jié)合電子守恒和元素守恒可能方程式為:2LiOH+6H2C2O4+2FePC4=2LiFePC4+7CQT+5COT+7HO;高溫條件下亞鐵離子容易被空氣中的氧氣氧化,活性炭黑具有還原性,可以防止LiFePQ中的Fe2+被氧化?!军c(diǎn)睛】硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法如下:a.氧化物的書寫順序:活潑金屬氧化物一較活發(fā)金屬氧化物一二氧化硅一水,不同氧化物間以隔開;b.各元素的化合價(jià)保持不變,且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零,各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成;c、當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化)=mol/L=1x-ftJmol/L,c(H+)=1x147mol/L,pH
43、=4.7,即pH至少為KSP建Al3+為整數(shù);流程題目中為提高原料酸侵效率,一般采用的方法有:減小原料粒徑適當(dāng)增加酸溶液濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌、多次侵取等8.實(shí)驗(yàn)室可由軟鎰礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4,方法如下:高溫下使軟鎰礦與過量KOH(s邢KClO3(s)反應(yīng),生成K2MnO4(鎰酸鉀)和KCI用水溶解,濾去殘?jiān)凰峄癁V液,&MnO4轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4;再濾去沉淀MnO2,濃縮結(jié)晶得到KMnO4晶體。請(qǐng)回答:(1)用軟鎰礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式是(2) K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。生成0.1mol還原產(chǎn)物時(shí)轉(zhuǎn)移電子個(gè)
44、。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是。(3) KMnO4能與熱的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反應(yīng)生成Mn2+和CQ。若取用軟鎰礦制得的KMnO4產(chǎn)品0.165g,能與0.335gNa2QO4恰好完全反應(yīng)(假設(shè)雜質(zhì)均不能參與反應(yīng)),該產(chǎn)品中KMnO4的純度為?!敬鸢浮?KOH+KClO+3MnO2=3K2MnO4+KCl+3HO;1:20.2NA或6.02X-20KMnO4K2MnO4MnO20.958(【解析】【分析】【詳解】試題分析:(1)反應(yīng)物為KOKKClQ、MnO2,生成物為K2MnO4(鎰酸鉀)和KCk水,該反應(yīng)為6KOH+KClO+3MnO2=3K2Mn
45、O4+KCl+3H2O,故答案為6KOH+KClO+3MnO2=3K2MnO4+KCl+3HO;(2) K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的反應(yīng)中K2MnO4=2KMnO4+MnO2,Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)升高為+7價(jià),Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+4價(jià),則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2,生成0.1mol還原產(chǎn)物時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1NAX(6-4)=0.2N或6.02X120,由氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,可知氧化性為KMnO4K2MnO4MnO2,故答案為1:2;0.2NA或6.02X-20;KMnO4K2MnO4MnO2;(3) KMnO4能與熱的Na2c2O4(aq
46、,硫酸酸化)反應(yīng)生成Mn2+和C6,設(shè)KMnO4的純度為x,則由電子守恒可知,.165gx(7-2)=/335g2(4-3),解得x=0.958,故122.5g/mol134g/mol答案為0.958.9.(1)將新制氯水逐滴滴入FeBi2溶液中,寫出最初發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)在硫酸鋁俊(NH4Al(SO4)2)溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液并不斷攪拌。用一個(gè)離子方程式表示最初發(fā)生的反應(yīng)。(或粉碎卜(3)石油氣芳構(gòu)化”是由石油氣生產(chǎn)高辛烷值汽油的一種有效生產(chǎn)工藝。測得反應(yīng)2C4H10-CsHi0(g)+5H2在不同溫度下的平衡常數(shù)變化如下:溫度(C)400
47、450500平衡常數(shù)Ka6a40a該反應(yīng)的正反應(yīng)是(吸熱、放熱)反應(yīng)。向2L密閉定容容器中充入2molC4Hio,反應(yīng)10s后測得H2濃度為1mol/L,此10s內(nèi),以C8H10表示的平土速率為。能表示該反應(yīng)在恒溫恒容密閉容器中t1時(shí)刻后已經(jīng)達(dá)平衡狀態(tài)的圖示是C(nwlL)C(nwlL)(1)氯氣具有氧化性,能將碘離子以及亞鐵離子氧化,碘離子的還原性強(qiáng)于亞鐵離子的還原性,所以怵醫(yī)量a.氣體密度tltlII寸間如圖表示某溫度時(shí)將一定量的C4H10(含少量化(容器容積可變),實(shí)線代表C8H10,虛線代表度變化曲線。H2)充入容器中反應(yīng)期間物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變C4H10。請(qǐng)用實(shí)線補(bǔ)充畫出t1t4間C8
48、H10的濃3Ba2+6OH+3SO42+2Al3+=3BaSOtJ+2Al(OHJ吸熱0.02mol/(Ls)-CKd時(shí)間tltl 町間d dFT+rrTFT+rrTnTTTUnTTTU先是發(fā)生氯氣氧化亞鐵離子的反應(yīng),氧化還原反應(yīng)中,化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù),據(jù)此表示電子轉(zhuǎn)移的情況;(2)在硫酸鋁俊(NH4Al(SO)2)溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,由于氫氧化鋼少量,氫氧根離子不足,反應(yīng)按照氫氧化鋼的組成進(jìn)行,氨水堿性強(qiáng)于氫氧化鋁,所以鋁離子優(yōu)先與氫氧根離子反應(yīng),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;(3)依據(jù)圖表數(shù)據(jù),平衡常數(shù)隨溫度升高增大,平衡正向進(jìn)行;依據(jù)反應(yīng)速率v=-c計(jì)算;t
49、a.反應(yīng)前后都是氣體,氣體質(zhì)量始終不變;b.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,物質(zhì)的量增大,平均摩爾質(zhì)量不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);c.氣體質(zhì)量不變,體積不變,密度在反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)都不變;d.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化,壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡;剛開始因?yàn)檫_(dá)到平衡狀態(tài),所以濃度不變,根據(jù)虛線的濃度變化可知,后面體積縮小為1 1原來的1,所以實(shí)線濃度也變兩倍,后面又慢慢減小,直至繼續(xù)平衡。2【詳解】(1)將新制氯水逐滴滴入FeBr2溶液中,先是發(fā)生氯氣氧化亞鐵離子的反應(yīng),Cb+2Fe2+=失於失北一2Fe3+2Cl-,電子轉(zhuǎn)移情況如下:V,,故答案為:廣;得 22得 2s2
50、s(2)氫氧化鋼少量,氫氧根離子和鋼離子的物質(zhì)的量不足,離子方程式按照氫氧化鋼的組成書寫,領(lǐng)離子和氫氧根離子完全反應(yīng);由于氨水堿性強(qiáng)于氫氧化鋁,故鋁離子優(yōu)先與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)的離子方程式為3Ba2+6OH+3SO42-+2Al3+=3BaSQJ+2Al(OH)4,故答案為:3Ba2+6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSQJ+2Al(OH)4;(3)根據(jù)圖表數(shù)據(jù),平衡常數(shù)隨溫度升高增大,平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;向2L密閉定容容器中充入2molC4H10,反應(yīng)10s后測得H2濃度為1mol/L,12C4H10?C8H10(g)+5H2,反應(yīng)過程中
51、生成C8H10的物質(zhì)的量濃度為一X1mol/L=0.2mol/L,此510s內(nèi),以C8HIO表示的平均速率=0.2mol/L=0.02mol/(L?s),故答案為:0.02mol/(L?s);10s2c4H10?CsH10(g)+5H2,反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)吸熱反應(yīng),依據(jù)平衡移動(dòng)原理分析圖象;a.反應(yīng)前后都是氣體,氣體質(zhì)量在反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)都始終不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a不符合;b.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,物質(zhì)的量增大,平均摩爾質(zhì)量不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b符合;c.氣體質(zhì)量不變,體積不變,密度在反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)都不變,故c不符合;d.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化,壓強(qiáng)之比
52、等于氣體物質(zhì)的量之比,物質(zhì)的量不變壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故d符合;故答案為:b、d;分析圖象可知,剛開始因?yàn)檫_(dá)到平衡狀態(tài),所以濃度不變,根據(jù)虛線的濃度變化可知,1后面體積縮小為原來的一,所以實(shí)線濃度也變兩倍,濃度變化為0.40mol/L,隨反應(yīng)進(jìn)行后2面又慢慢減小,直至繼續(xù)平衡,據(jù)此畫出的圖象為:【點(diǎn)睛】本題(2)注意掌握離子方程式的書寫原則,正確判斷反應(yīng)物離子的過量情況是解答的關(guān)鍵;(3)掌握?qǐng)D象分析與繪制方法,曲線變化起點(diǎn)和變化是解題關(guān)鍵。10.合成氨工業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要意義(1)工業(yè)合成氨工業(yè)常用的催化劑是,氨分子的電子式是(2)圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下是N2和H2反應(yīng)生
53、成1molNH3過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。(熱量Q的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示)(3)下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(填序號(hào))A.保持容器的體積不變,當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí),說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。B.達(dá)到平衡時(shí)若升高溫度,混合氣體中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將變大。C.達(dá)到平衡時(shí)若減少容器的體積,正反應(yīng)速率將大于逆反應(yīng)速率。,故答案為:OD.達(dá)到平衡后,N2的轉(zhuǎn)化率和H2的轉(zhuǎn)化率一定相等。(4)在催化劑存在下,NH3可用來消除NO的污染,生成兩種對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:;該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是(5)把NH3通入鹽酸溶液中,所得溶液
54、的pH=7,此時(shí)溶液中離子濃度關(guān)系是【答案】鐵觸媒N2(g)+3H2(g)、2NH3(g)+2(b-a)kJmol-1C4NH3+6NO-5N+6H2O2:3c(NH4+)=c(C-)c(H+)=c(OH-)c(NH4+)+c(H+)=c(OH)+c(C)【解析】【分析】工業(yè)合成氨的催化劑是以鐵為載體的鐵觸媒,氨氣是共價(jià)化合物,氮原子最外層5個(gè)電子,其中三個(gè)電子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)共價(jià)鍵;由圖求出N2和H2反應(yīng)生成1molNH3的反應(yīng)熱,再根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫要求解答;合成氨是氣體體積減小的放熱反應(yīng),依據(jù)平衡移動(dòng)原理判斷;NH3可用來消除NO的污染,生成2種對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì),應(yīng)生成氮?dú)夂?/p>
55、水;氨氣通入鹽酸溶液反應(yīng)生成氯化錢溶液,溶液中一定存在電荷守恒;若溶液pH=7,則氫氧根離子濃度和氫離子濃度相同,結(jié)合電荷守恒得到離子濃度大小。據(jù)此分析?!驹斀狻?1)工業(yè)合成氨的催化劑是以鐵為載體的鐵觸媒,氨氣是共價(jià)化合物,氮原子最外層5個(gè)電子,其中三個(gè)電子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)共價(jià)鍵,電子式為:H:H;答案為:鐵觸媒;山旌H;(2)由圖可知,N2和H2反應(yīng)生成1molNH3放出的熱量為(b-a)kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-2(b-a)kJmol-1,故答案為:N2(g)+3H2(g)U2NH3(g)+2(b-a)kJmol-1;(3)合成氨是氣
56、體體積減小的放熱反應(yīng),保持容器的體積不變,混合氣體質(zhì)量不變,當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí),不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;達(dá)到平衡時(shí)若升高溫度,平衡逆向進(jìn)行,根據(jù)反應(yīng)方程式原子守恒,氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變,B錯(cuò)誤;達(dá)到平衡時(shí)若減少容器的體積,壓強(qiáng)增大,平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)速率將大于逆反應(yīng)速率,C正確;轉(zhuǎn)化率和起始量、變化量有關(guān),達(dá)到平衡后,N2的轉(zhuǎn)化率和H2的轉(zhuǎn)化率不一定相等,D錯(cuò)誤;答案選C;(4)NH3可用來消除NO的污染,生成2種對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì),應(yīng)生成氮?dú)夂退瘜W(xué)方程式為:4NH3+6NO=5N2+6H2O;該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物都是N2,物質(zhì)的量之比是2:3;(5)氨氣通入鹽酸
57、溶液反應(yīng)生成氯化錢溶液,若溶液pH=7,溶液中溶質(zhì)為NH4Cl和NH3H2O,溶液中氫氧根離子濃度和氫離子濃度相同,電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),則c(NH4+)=c(Cl-),得到離子濃度大小為c(NH4+)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-);11.一種利用電化學(xué)方法同時(shí)脫除NO/SO2的工藝如圖所示:已知SQ水溶液中含硫微粒分布分?jǐn)?shù)(Xi)與pH關(guān)系如圖所示(1)NaOH溶液吸收SQ時(shí),溶液的pH由9-6時(shí),主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(2)含Ce4+的溶液吸收NO,若高價(jià)氮中的NO2、N2O3、N8、NO3-各1mol,則消耗0.5molL-1的含Ce
58、4+溶液的體積為L;其中NO轉(zhuǎn)化NO3-的離子方程式為(3)電解槽中,陰極電極反應(yīng)式主要為,陽極電極反應(yīng)式為。(4)在氣液反應(yīng)器”中高價(jià)氮中的N2O3化合為NH4NO3的化學(xué)方程式為?!敬鸢浮縎Q2-+SQ+H2O=2HSQ-163C4+NO+2H2O=3Ce3+NO3+4H+2HSQ-+2H+2e-=&O42-+2H2OCe5+-e=Ce4+N2O3+H2O+O2+2NH3=2NH4NO3【解析】【分析】(1)根據(jù)SQ水溶液中含硫微粒分布分?jǐn)?shù)圖寫出反應(yīng)的離子方程式;(2)根據(jù)得失電子守恒計(jì)算消耗含Ce4+溶液的體積;根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒書寫反應(yīng)的離子方程式;(3)電解
59、過程中,陰極上HSQ-發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成3O42-,陽極上Ce3+發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Ce4+,據(jù)此寫出電極反應(yīng)式;(4)根據(jù)流程信息確定反應(yīng)物和生成物,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式。【詳解】根據(jù)SO2水溶液中含硫微粒分布分?jǐn)?shù)圖可知,溶液的pH由9-6的過程中,SQ2-在減少,HSO-在增多,故反應(yīng)的離子方程式為SQ2-+SO+H2O=2HSQ-;(2)含Ce4+的溶液吸收NO的過程中,Ce4+被還原為Ce3+,NO轉(zhuǎn)化為高價(jià)氮中的NO2、N2O3、NO2-和NO3-,反應(yīng)過程中得失電子守恒,因此可得n(Ce4+)x1=1molx2+1molx2+1molx1+1,
60、mOl此3n(Ce4+)=8mol,因此所需0.5mol/L的含NII4NO!應(yīng)過程中,Ce由+4價(jià)變?yōu)?3價(jià),得到1個(gè)電子,N由+2價(jià)變?yōu)?5價(jià),失去3個(gè)電子,根據(jù)得失電子守恒可得,Ce4+、Ce3+的系數(shù)為3,NO和NO3-的系數(shù)為1;根據(jù)電荷守恒可得生成物中含有H+,且其系數(shù)為4;根據(jù)氫原子個(gè)數(shù)守恒可得反應(yīng)物中含有H2O,且其系數(shù)為2;因此可得該反應(yīng)的離子方程式為:3Ce4+NO+2H2O=3Ce3+NO3-+4H+;電解過程中,HSQ-在陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),生成&O42-,其電極反應(yīng)式為:2HSQ-+2H+2e-=S2O42-+2H2O;Ce3+在陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),生成Ce4+,其電極反應(yīng)式為:Ce3+-e-=Ce4+;(4)在氣液反應(yīng)器”中
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