【题目】优化反应条件是研究化学反应的重要方向。
(1)以硫代硫酸钠与硫酸的反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O为例,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验方案如下表所示。
实验序 号 | Na2S2O3溶液 | H2SO4溶液 | 蒸馏水 | 温度/℃ | ||
浓度/(mol/L) | 体积/mL | 浓度/(mol/L) | 体积/mL | 体积/mL | ||
Ⅰ | 0.1 | 1.5 | 0.1 | 1.5 | 10 | 20 |
Ⅱ | 0.1 | 2.5 | 0.1 | 1.5 | 9 | a |
Ⅲ | 0.1 | b | 0.1 | 1.5 | 9 | 30 |
①表中,a为______,b为______。
②实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为_______。
③硫代硫酸钠可用于从含氧化银的矿渣中浸出银,反应如下:Ag2O+4S2O32-+H2O2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-。在实际生产中,为了提高银的浸出率需要调节pH的范围为8.5~9.5,解释其原因:_________。
(2)工业上常用空气催化氧化法除去电石渣浆(含 CaO)上清液中的S2-,并制取石膏(CaSO42H2O),其中的物质转化过程如图所示。
①过程Ⅰ、Ⅱ中,起催化剂作用的物质是_________。
②过程Ⅱ中,反应的离子方程式为________。
③根据物质转化过程,若将10L上清液中的S2-转化为SO42-(S2-浓度为320mg/L),理论上共需要标准状况下的O2的体积为_______L。
【答案】20 2.5 实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短 pH高于9.5,OH-浓度过高,反应Ag2O+4S2O32-+H2O2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-被抑制,Ag浸出率低;pH低于8.5,S2O32-与H+发生反应,浓度降低,浸出反应平衡左移,浸出率低 Mn(OH)2 2S2-+9H2O +4MnO32-=S2O32-+4Mn(OH)2+10OH- 4.48
【解析】
(1)①根据探究外界条件对化学反应速率的影响的实验要求,I与II的浓度不同,需要控制温度相同;据此判断II与III的温度不同,需要控制浓度相同,据此分析判断;
②升高温度,反应速率加快;
③提高银的浸出率需要调节 pH 的范围为8.5~9.5,结合Ag2O+4S2O32-+H2O2[Ag( S2O3)2]3-+2OH-和Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O分析解答;
(2)①催化剂是在反应中参加反应,然后又生成的物质;②过程Ⅱ中S2-与MnO32-发生氧化还原反应;③根据反应的方程式结合电子守恒及原子守恒分析计算。
(1)①根据探究外界条件对化学反应速率的影响的实验要求,I与II的浓度不同,需要控制温度相同;据此判断II与III的温度不同,需要控制浓度相同,可知a=20,b=13-9-1.5=2.5,故答案为:20;2.5;
②实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短,故答案为:实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短;
③实际生产中,为了提高银的浸出率需要调节 pH 的范围为8.5~9.5,因为pH 高于 9.5,OH-浓度过高,反应 Ag2O+4S2O32-+H2O2[Ag( S2O3)2]3-+2OH-被抑制,Ag 浸出率低,而pH 低于 8.5,S2O32-与H+发生反应,浓度降低,浸出反应平衡左移,浸出率低,故答案为:pH 高于 9.5,OH-浓度过高,反应 Ag2O+4S2O32-+H2O2[Ag( S2O3)2]3-+2OH-被抑制,Ag 浸出率低,而pH 低于 8.5,S2O32-与H+发生反应,浓度降低,浸出反应平衡左移,浸出率低;
(2)①催化剂是在反应中参加反应,然后又生成的物质,由图可知,过程Ⅰ、Ⅱ中,起催化剂作用的物质是Mn(OH)2,故答案为:Mn(OH)2;
②根据图示,过程Ⅱ中S2-与MnO32-发生氧化还原反应,离子反应为2S2-+9H2O+4MnO32-═S2O32-+4Mn(OH)2+10OH-,故答案为:2S2-+9H2O+4MnO32-═S2O32-+4Mn(OH)2+10OH-;
③过程I中Mn(OH)2与氧气转化为MnO32-;过程Ⅱ.2S2-+9H2O+4MnO32-═S2O32-+4Mn(OH)2+10OH-;然后S2O32-与氧气反应生成SO42-,由电子守恒及原子守恒可知,存在4Mn(OH)2~4MnO32-~8e-~2O2,4MnO32-~2S2-~S2O32-;S2O32-~2SO42-~8e-~2O2,共两个过程消耗氧气,且消耗的氧气相等,因此S2-~2O2,所以将10L上清液中的S2-转化为SO42-(S2-浓度为320mg/L),理论上共需要标准状况下的O2的体积为×2×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48。
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【题目】氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、金属铋生产中,副产品 NaBiO3可作测定锰的氧化剂。工业上常用辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含有少量SiO2等杂质),制备BiOCl和NaBiO3(二者都难溶于水),其流程如下:
(1)操作a使用的玻璃仪器是_____________,工业上制备HCl的反应原理是:_____。
(2)滤渣I中的成分为________,分离滤渣I中的成分的物理方法是:__________。
(3)请从平衡角度解释调pH产生滤渣Ⅱ的原因:__。
(4)混合液 II 中加入 Na2CO3粉末,当混合液Ⅱ中____________(填实验现象)时,说明BiOCl的生成已完成。混合液II中加入NaOH和NaClO发生的离子方程式________。
(5)加入 H2O2发生反应的离子方程式_______,过滤后,如何洗涤BiOCl固体_______。
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【题目】A、B、C、D、E五种有机物,它们的分子分别由—CH3、—OH、—COOH、—CHO、—C6H5( 代表苯基)中的两种组成,这些化合物的性质如下所述:
①A能够发生银镜反应,且相对分子质量为44;
②B溶液加入氯化铁溶液中,溶液显紫色;
③C和E在有浓硫酸存在并加热的条件下,能发生酯化反应,C和E的相对分子质量之比为8:15;
④B和E都能跟氢氧化钠溶液反应,而A、C、D则不能;
⑤D属于烃类,且D能使酸性高锰酸钾溶液褪色,还能发生硝化反应。
请回答下列问题:
(1)B、D的结构简式是:B_____D______
(2)写出A发生银镜反应的化学方程式:________
(3)C和E发生酯化反应的化学方程式:_______
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【题目】某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学设计了如图1装置,根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,可以一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、蘸有碱液的棉花。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)根据实验图1作答:
①写出选用试剂分别 B__________,C____________
②装置B中所盛试剂的作用为_________
③C中反应的离子方程式为_______
④从实验所得非金属性C____Si(填“大于”或“小于”)
(2)根据实验图2作答:
①写出 A处的离子方程式:_______
②B处的现象_____
③C处药品的作用 _______。
④通过图2 装置实验得出同主族元素性质的递变规律为___________
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【题目】某小组设计实验对硫燃烧的产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示。
下列实验事实与所得结论相符的是
实验事实 | 所得结论 | |
A | 湿润的品红试纸褪色 | 证明硫燃烧的产物中有SO2 |
B | 湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体 | 证明硫的燃烧产物能被还原成硫 |
C | 湿润的蓝色石蕊试纸变红 | 证明硫的燃烧产物中有酸类物质 |
D | 加入BaCl2溶液产生白色沉淀 | 证明硫燃烧的产物中有SO3 |
A.AB.BC.CD.D
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【题目】R、W、X、Y、M是原子序数依次增大的五种主族元素。R最常见同位素的原子核中不含中子。W与X可形成两种稳定的化合物:WX和WX2。工业革命以来,人类使用的化石燃料在燃烧过程中将大量WX2排入大气,在一定程度导致地球表面平均温度升高。Y与X是同一主族的元素,且在元素周期表中与X相邻。
(1)W的原子结构示意图是__________________________。
(2)WX2的电子式是_______________________。
(3)R2X、R2Y中,稳定性较高的是____(填化学式),请从原子结构的角度解释其原因:_____。
(4)Se与Y是同一主族的元素,且在元素周期表中与Y相邻。
①根据元素周期律,下列推断正确的是________(填字母序号)。
a.Se的最高正化合价为+7价
b.H2Se的还原性比H2Y强
c.H2SeO3的酸性比H2YO4强
d.SeO2在一定条件下可与NaOH溶液反应
②室温下向SeO2固体表面吹入NH3,可得到两种单质和H2O,该反应的化学方程式为_____________。
(5)科研人员从矿石中分离出一种氧化物,化学式可表示为M2O3。为确定M元素的种类,进行了一系列实验,结果如下:
①M的相对原子质量介于K和Rb(铷)之间;
②0.01 mol M2O3在碱性溶液中与Zn充分反应可得到M的简单氢化物,反应完全时,被M2O3氧化的Zn为0.06 mol;
综合以上信息推断,M可能位于元素周期表第_________________族。
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【题目】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. SiO2H2SiO3
Na2SiO3
B. Fe2O3 FeCl3(aq)
无水FeCl3
C. 饱和NaCl(aq)NaHCO3
Na2CO3
D. AgNO3(aq) [Ag(NH3)2]OH(aq)
Ag
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【题目】请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:
(1)某同学做如下实验,以检验反应中的能量变化。
①在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是___热反应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是___热反应。
②根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该__其生成物的总能量(填“>”或“<”)。
(2)下列过程中不一定放热的是______ (填字母)。
a.葡萄糖在体内的氧化 b.炸药爆炸 c.燃料燃烧 d.化合反应 e.酸碱中和
(3)已知H2和O2反应放热,且断开1 mol H-H键、1 mol O=O键、1 mol O-H键需吸收的能量分别为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ,由此可以推知下列关系正确的是______ (填编号)。
①Q1+Q2>Q3 ②2Q1+Q2<4Q3 ③Q1+Q2<2Q3 ④2Q1+Q2>2Q3
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【题目】实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I- 等)中回收碘,实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为___________;该操作将I2还原为I-的目的是________。
(2)操作X的名称为__________。
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是________;仪器a的名称为__________;仪器b中盛放的溶液为________。
(4)已知:;某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、
中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)。
①取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
②______________________;
③另从水层中取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝说明废水中含有IO3-;否则说明废水中不含有IO3-。
(5)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用氧化酸性含废液回收碘。完成ClO2氧化I-的离子方程式:_____ClO2+ ____I-+_______=_____+_____Cl-+(_________)________。
(6)“碘量法”是一种测定S2-含量的有效方法。立德粉ZnS·BaSO4是一种常用的白色颜料,制备过程中会加入可溶性的BaS,现用“碘量法”来测定立德粉样品中S2-的含量。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL 0.1000mol/L 的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.1000mol/L Na2S2O3 滴定,反应式为。测定消耗Na2S2O3溶液体积V mL。立德粉样品S2-含量为__________(写出表达式)
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