【题目】实验室可用如下方法制取Cl2,根据相关信息,回答下列问题:
(1)在该反应中,HCl表现的性质有______、________.
①MnO2 +4HCl(浓)Cl2↑+ MnCl2+ 2H2O
(2)若反应中有0.1mol的氧化剂被还原,则被氧化的物质为________(填化学式),被氧化物质的物质的量为 _____,同时转移电子数为_____(用NA表示)。
(3)将(2)生成的氯气与 0.2mol H2 完全反应,生成的气体在标准状况下所占体积为_________,将此产物溶于水配成100mL溶液,此溶液的物质的量浓度为_______。
(4)②KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③三个反应中电子转移的数目之比为____。
(5)已知反应4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气,则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为_______。
(6)将不纯的NaOH样品2.50 g(样品含少量Na2CO3和水),放入50.0 mL 2.00mol/L盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40.0 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到固体的质量为_______。
【答案】还原性 酸性 HCl 0.2mol 0.2NA 8.96L 4mol/L 6:5:6 KMnO4> MnO2> O2 5.85g
【解析】
(1)盐酸与二氧化锰反应化合价发生变化,且能与碱性氧化物反应;
(2)还原剂被氧化,求解被还原的还原剂的量;
(3) 根据方程式及c=计算;
(4) ①生成1mol氯气时,转移2mol电子;②生成1mol氯气时,转移mol电子;③生成1mol氯气时,转移2mol电子;
(5)根据氧化剂的氧化性越强,则反应越容易,进行推理;
(6)根据Cl-离子守恒进行计算。
(1)盐酸与二氧化锰反应化合价由-1变为0,作还原剂,表现还原性;与碱性氧化物反应,表现酸性;
(2)若0.1mol的氧化剂被还原,还原剂被氧化,物质为HCl,被还原的物质的量为0.2mol,转移0.2mol电子,即0.2NA;
(3) H2 + Cl2=2HCl,0.2mol氯气与0.2mol H2 完全反应,生成0.4molHCl,标况下的体积为8.96L;c==
=4mol/L;
(4) ①生成1mol氯气时,转移2mol电子;②生成1mol氯气时,转移mol电子;③生成1mol氯气时,转移2mol电子;电子转移的数目之比为6:5:6;
(5)根据反应①、③和4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g)可知,MnO2、O2、KMnO4三种物质均可制取氯气,且反应的条件下由易到难,氧化剂的氧化性越强,则反应越容易,则氧化性由强到弱的顺序为KMnO4> MnO2> O2;
(6)反应后的溶液的溶质为NaCl,且加热蒸干后得到的固体也为NaCl,根据Cl-离子守恒,n(NaCl)= n(HCl)=50.0 mL×2.00mol/L=0.1mol,其质量为5.85g。
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【题目】纯净物X、Y、Z转化关系如图所示,下列判断正确的是( )
A. X可能是金属铜 B. Y不可能是氢气
C. Z可能是氯化钠 D. Z可能是三氧化硫
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【题目】过氧化钠与二氧化碳能生成氧气,在潜水艇中做制氧剂。某学生为了验证这一实验,利用足量的大理石、盐酸和1.95g Na2O2,制取O2。设计出如下图实验装置
(1)A中制取CO2的图,应选用________(填①或②或③)
写出本题中制取氧气的化学方程式__________________B装置的作用是___________________
(2)若E中的出现少量白色沉淀,说明原因:__________________________________
(3)若D中1.95g Na2O2接近反应完毕时,预测会有何种现象:_______________________
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【题目】我国十分重视保护空气不被污染,奔向蓝天白云,空气清新的目标正在路上。硫、氮、碳的大多数氧化物都是空气污染物。完成下列填空:
I.(1)碳原子的最外层电子排布式为___。氮原子核外能量最高的那些电子之间相互比较,它们不相同的运动状态为___。硫元素的非金属性比碳元素强,能证明该结论的是(选填编号)___。
A.它们的气态氢化物的稳定性
B.它们在元素周期表中的位置
C.它们相互之间形成的化合物中元素的化合价
D.它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),在一定容积的密闭容器中进行该反应。
(2)在一定条件下,容器中压强不发生变化时,___(填“能”或“不能”)说明该反应已经达到化学平衡状态,理由是:___。
在一定温度下,若从反应体系中分离出SO3,则在平衡移动过程中(选填编号)___。
A.K值减小 B.逆反应速率先减小后增大
C.K值增大 D.正反应速率减小先慢后快
Ⅲ.化学家研究利用催化技术进行如下反应:2NO2+4CON2+4CO2+Q(Q>0)
(3)写出该反应体系中属于非极性分子且共用电子对数较少的物质的电子式___。按该反应正向进行讨论,反应中氧化性:___>___。
若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L,则用NO2来表示反应在此2min内的平均速率为___。
(4)已知压强P2>P1,试在图上作出该反应在P2条件下的变化曲线___。
该反应对净化空气很有作用。请说出该反应必须要选择一个适宜的温度进行的原因是:___。
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【题目】原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是( )
A.硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能
B.磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能
C.基态铜原子的核外电子排布式为而不是
D.某种激发态碳原子的核外电子排布式为而不是
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【题目】氢氧化亚铁的制备:在一支试管中加入少量的硫酸亚铁溶液,然后滴入氢氧化钠溶液。
(1)观察到的实验现象是_________。
(2)用化学方程式表示产生上述现象的原因:_______________、________________
(3)在制取氢氧化亚铁时,可将吸有氢氧化钠溶液的长胶头滴管伸入到硫酸亚铁液面下,再挤出氢氧化钠溶液的目的是_________。
(4)下列各图所示的实验中能较长时间看到Fe(OH) 2 白色沉淀的是_______。
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【题目】氮硫的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H的反应机理和各基元反应(基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应,又称为简单反应)的活化能为:
2NO(g)N2O2(g)E1=82kJ·mol-1v=k1c2(NO)
N2O2(g)2NO(g)E-1=205kJ·mol-1v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)E2=82kJ·mol-1v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g)E-2=72kJ·mol-1v=k-2c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=______kJmol-1,平衡常数K与上述反应速率常数k1、k-1、k2、k-2的关系式为K=_______;
②某温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率常数k=8.8×10-2L2mol-2s-1,当反应物浓度都是0.05molL-1时,反应的速率是__________________molL-1s-1;若此时缩小容器的体积,使气体压强增大为原来的2倍,则反应速率增大为之前的______倍。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO2
2VO2+SO3(快)4VO2+O2
2V2O5(慢)
下列说法正确的是___________
A.反应速率主要取决于V2O5的质量
B.VO2是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198kJ/mol
D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
(3)某研究小组研究T1℃、T2℃时,氮硫的氧化物的转化:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)中lgP(NO2)和lgP(SO3)关系如图2所示,实验初始时体系中的P(NO2)和P(SO2)相等、P(NO)和P(SO3)相等。
①根据题意可知:T1______T2(填“>”“<”或者“=”),理由是___________________。
②由平衡状态a到b,改变的条件是__________________。
(4)工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图3所示。
①过程2的离子方程式_______________________________。
②Ca(C1O)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaC1O更好,原因是________________。
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【题目】工业制硝酸的主要反应为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H
(1)已知:氢气的燃烧热为285.8kJmol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.6kJmol-1
则上述工业制硝酸的主要反应的△H=______。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
浓度 | c(NH3)(molL-1) | c(O2)(molL-1) | c(NO)(molL-1) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2min | 0.6 | a | 0.2 |
第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
①反应在第2min到第4min内,O2的平均反应速率为______。
②反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是______(填序号)。
A 使用催化剂 B 升高温度C 减小压强D 增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是_____(填序号)。
A 单位时间内生成nmolNO的同时,生成nmolNH3
B 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C 百分含量w(NH3)=w(NO)
D 反应速率v(NH3)∶v(O2) ∶v(NO) ∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
E 若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化
(3)某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为______。
②该电池正极的电极反应式为______。
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【题目】按要求回答下列问题
(1)实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为K2Cr2O7 +14HCl(浓)=3Cl2↑+2CrCl3 +2KCl+7H2O,当转移0.6mole-时被氧化的HCl为_____mol
(2)同温同压下,相同物质的量的SO2气体和SO3气体,其分子数之比为_________,密度之比为_________
(3)①向溴化钠溶液中通入适量的氯气,产生的现象是________,反应的化学方程式是_________;
②Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是______。
③下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
(4)将相同质量的镁条分别在:①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是_____(填序号)。
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