【题目】黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题:
I.探究KO2与水的反应
实验操作 | 现象 | 结论与解释 |
(1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,反应结束后,溶液分成两份 | 快速产生气泡,木条复燃 | 产生的气体是______ |
(2)一份滴加酚酞试液 | 先变红后褪色 | 可能的产物是______ |
(3)另一份滴加FeCl3溶液 | 观察到______ |
II. 探究KO2与SO2的反应
(4)正确的操作依次是___________________。
①打开K1通入N2 ,排尽装置内原气体后关闭
②拆卸装置至实验完成
③检查装置气密性,然后装入药品
④打开分液漏斗活塞K2
(5)A装置发生的化学方程式为____________________。
(6)用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足,你的改进措施是_____。
(7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL溶液,等分为M、N两份。
①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、__,称重为2.33g。
②将N溶液移入_______(填仪器名称)中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL。
③依据上述现象和数据,请写出该实验总反应的化学方程式___________。
【答案】O2 KOH和H2O2 产生红褐色沉淀和气体 ③①④①②或③④①② H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑ 在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸) 干燥 锥形瓶 6KO2+3SO2=2K2SO3+K2SO4+4O2
【解析】
(1)根据带火星的木条复燃判断;
(2)根据反应后溶液中滴加酚酞试液,溶液先变红后褪色分析判断;
(3)根据(1)和(2)的分析,结合过氧化氢能够催化分解分析解答;
(4)根据题示的实验操作,结合实验装置图分析解答;
(5)A装置中70%的H2SO4与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,据此书写反应的化学方程式;
(6)从实验的装置图可知,进入硬质玻璃管的气体中含有水蒸气,据此分析解答;
(7)2.33g沉淀为硫酸钡,高锰酸钾与亚硫酸钠反应的方程式为2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O,计算出生成的硫酸钾和亚硫酸钾的物质的量之比,然后书写反应的方程式。
(1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,木条复燃,说明生成的气体为氧气,故答案为:O2;
(2)KO2固体中滴加少量水,反应后溶液中滴加酚酞试液,溶液先变红后褪色,说明反应生成氢氧化钾和过氧化氢,故答案为:KOH和H2O2;
(3)KO2固体中滴加少量水,反应后溶液中滴加FeCl3溶液,氯化铁与氢氧化钾反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,同时氯化铁催化过氧化氢分解放出氧气,因此看到的现象为产生红褐色沉淀和气体,故答案为:产生红褐色沉淀和气体;
(4)根据题示的实验操作,结合实验装置图,实验步骤为:首先检查装置气密性,然后装入药品,打开K1通入N2 ,排尽装置内的空气后关闭,再打开分液漏斗活塞K2,反应生成二氧化硫,打开K1通入N2 ,排尽装置内的二氧化硫后关闭,拆卸装置至实验完成,故答案为:③①④①②或③④①②;
(5)A装置中70%的H2SO4与亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体,反应的化学方程式为H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑,故答案为:H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑;
(6)从实验的装置图可知,进入硬质玻璃管的气体中含有水蒸气,干扰了实验验证“KO2与SO2反应生成O2”的现象,改进措施为在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸),故答案为:在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸);
(7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL溶液,等分为M、N两份。
①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、干燥,称重为2.33g。
②将N溶液移入锥形瓶中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL,说明生成的产物中含有亚硫酸钾。
③2.33g沉淀为硫酸钡,物质的量==0.01mol,因此原样品中含有0.02mol硫酸钾;高锰酸钾与亚硫酸钠反应的方程式为2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O,因此原样品中亚硫酸钾的物质的量=2××0.40mol/L×0.020L=0.04mol,因此KO2与SO2反应的化学方程式为6KO2+3SO2=2K2SO3+K2SO4+4O2,故答案为:干燥;锥形瓶;6KO2+3SO2=2K2SO3+K2SO4+4O2。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列实验操作能达到目的是
A. 用PH试纸测定次氯酸溶液的pH
B. 将FeCl3溶液加热蒸干并灼烧获得Fe2O3固体
C. 向明矾溶液中加入一定量NaOH,制备Al(OH)3胶体
D. 室温下,测得pH=5的NaHSO4溶液与pH=9的NaHCO3溶液中水的电离程度相等
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 0.1 mol丙烯酸中含有的双键数目为0.1 NA
B. 标准状况下,2.24LH2O中含有的共价键数目为0.2NA
C. 6.2 g白磷分子中含P—P键为0.2 NA
D. 7.8 g Na2O2和Na2S的固体混合物中含有的离子总数为0.3 NA
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【题目】瑞巴匹特为新型抗溃疡药,它可保护胃肠黏膜免受各种致溃疡因子的危害,其合成路线如下:
(1)A的化学名称为________,A与足量的NaOH溶液反应的化学方程式________。
(2)化合物D中含氧官能团的名称为________。
(3)反应①~④中,属于取代反应的是________(填序号)。
(4)C→D的转化中,生成的另一种产物为HCl,则X的结构简式为________。
(5)已知Y中的溴原子被-OH取代得到Z,写出同时满足下列条件的Z的一种同分异构体的结构简式:________。
Ⅰ.分子中含有一个苯环和一个五元环,且都是碳原子形成环;
Ⅱ.苯环上有两个取代基,且处于对位;
Ⅲ.能与NaHCO3溶液发生反应。
(6)已知:①CH3CH2OHCH3CH2Br,请写出以A和HOCH2CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:___
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【题目】二氧化硅晶体是空间立体网状结构,如图所示:
关于二氧化硅晶体的下列说法中,正确的是( )
A. 1 mol SiO2晶体中Si—O键为2 mol
B. 二氧化硅晶体的分子式是SiO2
C. 晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构
D. 晶体中最小环上的原子数为8
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【题目】PbCO3可用于油漆、陶瓷和玻璃等工业。由方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCO3的流程如下:
已知:PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水;各物质的溶度积见下表。试回答下列问题:
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | PbCl2 | PbS | PbCO3 |
Ksp | 2×10-13 | 8.0×10-16 | 1×10-38 | 1.6×10-5 | 8.0×10-28 | 7.4×10-14 |
(1)PbCO3的名称是________。
(2)步骤①中MnO2的作用是________,根据下图分析①的最佳反应条件是________。
(3)步骤②趁热抽滤的原因是___________________。
(4)步骤③洗涤用的试剂是____________。
(5)将滤液Y先酸化,然后加入MnO2,反应的离子方程式为__________;若反应后c(Mn2+)=0.2mol/L,进一步调节溶液的pH可分离Fe3+和Mn2+,溶液所调的pH范围为_______[c(Fe3+)≤1×10-5 mol/L时表示Fe3+已沉淀完全]。
(6)步骤④反应的离子方程式为______________。
(7)样品PbCO3中有少量PbCl2杂质,提纯的实验方案是________。
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【题目】化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是 ( )
A. MnS的比CuS的大
B. 该反应达到平衡时:
C. 往平衡体系中加入少量固体后,变大
D. 的浊液中加入少量可溶性固体后,变大
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA (g) +yB (g) zC (g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n (A): n (B)的变化关系则下列结论正确的是
A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 molL-1min-1
B. 图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=2
C. 若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v正>v逆
D. 200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数小于50%
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,在一定条件下发生反应N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是:
A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
C.达到化学平衡时,反应则停止进行
D.达到化学平衡时,N2和H2生成速率比为3:1
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