【题目】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示,回答下列问题:
(1)Y的化学式为__________________
(2)气体X和气体Y混合产生淡黄色的烟,写出该反应的化学方程式________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是______(填序号)。
a.Na2S +S b.Na2SO3+S c.Na2SO3+Na2SO4 d.SO2+Na2SO4
(4)如图为铜丝与W的浓溶液反应并验证其产物性质的实验装置。
①反应①中体现的浓硫酸的化学性质是________。想要立即终止①的反应,最恰当的方法是__________。
a.上移铜丝,使其脱离溶液 b.撤去酒精灯 c.拔去橡胶塞倒出溶液
②装置④中品红溶液的作用是________,棉花团的作用__________。
③反应停止后,待装置冷却,把③取下后向其中加入氯水,观察到白色沉淀生成,写出相关反应的离子方程式__________。
【答案】SO2 SO2+2H2S=3S+2H2O b 强氧化性、酸性 a 验证SO2具有漂白性 吸收SO2尾气 SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓
【解析】
根据图示中硫元素的化合价和物质类别,可判断出X为H2S,Y为SO2,W为H2SO4,Z为Na2SO3。
(4)铜丝和浓硫酸反应,生成的二氧化硫进入饱和亚硫酸氢钠溶液中,除去可能挥发的硫酸蒸气,然后进入BaCl2溶液,SO2和BaCl2溶液不发生反应,但SO2易溶于水,所以在BaCl2溶液中会有一定量的SO2以及SO2和水反应生成的H2SO3。SO2进入品红溶液,可以使品红褪色。SO2有毒,不能随意排放,所以最后用浸有NaOH溶液的棉花团吸收多余的SO2。
(1)Y是硫的氧化物,其中硫是+4价,所以Y是SO2。
(2)气体X是H2S,和气体Y(SO2)混合产生淡黄色的烟,两者发生反应生成了淡黄色的单质硫,该反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,Na2S2O3中硫是+3价。
a.Na2S中硫是-2价,S单质中硫是0价,都低于+3价,所以不能生成Na2S2O3;
b.Na2SO3中硫是+4价,S单质中硫是0价,可以归中生成Na2S2O3;
c.Na2SO3中硫是+4价,Na2SO4中硫是+6价,都高于+3价,所以不能生成Na2S2O3;
d.SO2中硫是+4价,Na2SO4中硫是+6价,都高于+3价,所以不能生成Na2S2O3;
故选b。
(4) ①反应①是铜和浓硫酸的反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,在反应中浓硫酸里的+6价的硫部分变成了+4价,体现了强氧化性,另一部分化合价没有改变,仍为+6价,生成了硫酸盐,体现了酸性,所以反应①中浓硫酸既体现了强氧化性,又体现了酸性。想要立即终止①的反应,最恰当的方法是上移铜丝,使其脱离溶液,故选a。
②SO2有漂白性,可以使品红褪色,所以装置④中品红溶液的作用是验证SO2具有漂白性。SO2有毒,不能随意排放,SO2是酸性氧化物,可以跟NaOH溶液反应,所以浸有NaOH溶液的棉花团的作用吸收SO2尾气。
③反应停止后,待装置冷却,把③取下后向其中加入氯水,氯水能氧化溶液中的SO2以及SO2和水反应生成的H2SO3,生成SO42-,SO42-和Ba2+生成BaSO4白色沉淀,相关反应的离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓。
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【题目】某兴趣小组探究 SO2 气体还原 Fe3+,他们使用的药品和装置如图所示,下列说法不合理的是( )
A.为了验证 A 中发生了氧化还原反应,加入KMnO4溶液,紫红色褪去
B.为了验证 A 中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
C.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
D.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
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【题目】合成氨工业是贵州省开磷集团的重要支柱产业之一。氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是___。
a.3v正(H2)=2v逆(NH3)
b.单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2
c.容器内的总压强不再随时间而变化
d.混合气体的密度不再随时间变化
(2)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的
原理,在一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:
时间/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
5 | a | 0.80 | c | 0.60 |
7 | 0.20 | b | 0.20 | d |
10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.64 |
①写出工业用天然气原料制取氢气的化学方程式:___。
②分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?___(填“是”或“否”),前5min反应的平均反应速率v(CH4)=___。
③反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是___ (填字母)。
a.减少CH4的物质的量 b.降低温度 c.升高温度 d.充入H2
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【题目】化学反应中必定伴随着能量变化,通常表现为热量的变化——放热或者吸热。其中有些放热的化学反应通过原电池装置可以转化为电能。
Ⅰ.已知H2(g)+O2(g)=H2O(g),如图是1molH2燃烧的反应过程中能量变化示意图。请回答下列问题:
(1)该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)氢气在氧气中燃烧,破坏1molH—H键吸收Q1kJ的能量,破坏1molO=O键吸收Q2kJ的能量,形成1molH—O键释放Q3kJ的能量,则下列关系式正确的是_______。
A.2Q1+Q2>4Q3 B.2Q1+Q2<4Q3
C.Q1+Q2<Q3 D.2Q1+Q2=4Q3
Ⅱ.如图为原电池装置示意图:
(3)若A为铜片,B为铁片,电解质为FeCl3溶液,则铁片为____极(填“正”或“负”),写出正极反应式__________。
(4)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为燃料电池,通入氧气的一极为该电池的____极(填“正”或“负”),写出该电池的负极反应式为______。
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【题目】下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫
B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C. 加入催化剂有利于氨的合成
D. 生产硝酸中使用过量空气以提高氨的利用率
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【题目】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I. N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。
(1) 碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是__________。
A.N2O分解反应中:k值与是否含碘蒸气有关 B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小 D.IO为反应的催化剂
Ⅱ.汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如,
反应I:2CO +2NO N2+2CO2 △H1;反应II:4CO +2NO2 N2+4CO2 △H2<0。
(2) 针对反应I:
①已知:反应N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol1,若CO的燃烧热为-283.5kJ·moll 则反应I的△H1=_________kJ·mol1。
②若在恒容的密闭容器中,充入2molCO和1molNO,发生反应I,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v(N2)正=v(CO)逆
(3) 在2L密闭容器中充入2 mol CO和1 molNO2,发生上述反应II。
①若在某温度下,该反应达平衡时CO的转化率为40%,则该反应的平衡常数为________。
图 1 图 2
②图1为平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系。则温度:T1____T2(填“<”或“>”);若 在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的____点。
(4) 某研究小组探究催化剂对CO、NO2转化的影响。将NO2和CO以一定的流速通过两种不同的 催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO2含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO2的转化率),结果如图2所示。若高于450℃,图2中曲线中脱氮率随温度升高而降低的主要 原因是___________________________;a点 ______________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明理由____________________________________________________________。
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【题目】某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。
(Ⅰ)甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入 大小相近的锂、钠、钾块,观察现象。
①甲同学设计实验的目的是______
②反应最剧烈的烧杯是______(填字母);
③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______
(Ⅱ)乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱,根据要求完成下列各小题
(1)实验装置:
(2)实验步骤: 连接仪器、______、加药品后,打开 a、然后滴入浓硫酸,加热。
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______,装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是______。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______;
③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。
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【题目】工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石
B. 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应
C. 在制粗硅时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1
D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物
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【题目】红帘石矿的主要成分为Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属钰并制得绿色高效的水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:
(1)在稀硫酸浸取矿石的过程中,MnO2可将Fe2+氧化为Fe3+,写出该反应的离子方程式:________。
(2)浸出液中的阳离子除H+、Fe2+、Fe3+外还有_______(填离子符号)。
(3)已知:不同金属离子生成生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 | Fe3+ | A13+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.6 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 11.1 |
步骤②中调节溶液的pH等于6,调节pH的试剂最好选用下列哪种试剂:_______(填选项字母,下同)滤渣B除掉杂质后可进一步制取K2FeO4,除掉滤渣B中杂质最好选用下列哪种试剂:_____。
a.稀盐酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3
(4)滤渣B经反应④生成高效水处理剂的离子方程式_______________。
(5)电解装置如图所示,箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则与A电极连接的是直流电源的_____极。阳极电解液是稀硫酸,若阴极上只有锰单质析出,当生成11g锰时,另一个电极上产生的气体在标准状况下的体积为________。
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