【题目】某化学小组研究盐酸被氧化的条件,进行如下实验。
(1)研究盐酸被MnO2氧化。
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 常温下将MnO2和12mol/L浓盐酸混合 | 溶液呈浅棕色,略有刺激性气味 |
Ⅱ | 将Ⅰ中混合物过滤,加热滤液 | 生成大量黄绿色气体 |
Ⅲ | 加热MnO2和4mol/L稀盐酸混合物 | 无明显现象 |
①Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是_________。
②Ⅱ中发生了分解反应,反应的化学方程式是_________。
③Ⅲ中无明显现象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)较低,设计试验Ⅳ进行探究(如图1):
将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是_______;将实验现象Ⅳ中的i、ii作对比,得出的结论是_______。
④用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验Ⅴ:
ⅰ、K闭合时,指针向左偏转
ⅱ、向右管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针偏转幅度变化不大
ⅲ、再向左管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针向左偏转幅度增大
将实验V中的ⅰ和ⅱ、ⅲ作对比,得出的结论是___________。
(2)研究盐酸能否被氧化性酸氧化。
①烧瓶中放入浓H2SO4,通过分液漏斗向烧瓶中滴加浓盐酸,烧瓶上方立即产生白雾,用湿润的淀粉KI试纸检验,无明显现象。由此得出浓硫酸___________(填“能”或“不能”)氧化盐酸。
②向试管中加入3mL浓盐酸,在加入1mL浓HNO3,试管内液体逐渐变为橙色,加热,产生棕黄色气体,经检验含有NO2。
通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ证明混合气体中含有Cl2,Ⅲ的操作是_________。
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 将湿润的淀粉KI试纸伸入棕黄色气体中 | 试纸先变蓝,后褪色 |
Ⅱ | 将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净Cl2中 | 试纸先变蓝,后褪色 |
Ⅲ | …… | 试纸先变蓝,不褪色 |
(3)由上述实验得出:盐酸能否被氧化与氧化剂的种类、__________有关。
【答案】 MnO2 + 4HCl == MnCl4 + 2H2O MnCl4 Cl2↑ + MnCl2 III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl-) 较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化 MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-) HCl的还原性与c(H+)无关,MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强 不能 将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净的NO2中 c(Cl-)、c(H+)(或浓度)
【解析】试题分析:本题以二氧化锰与盐酸为载体,探究氧化剂的种类(第2小问)、c(Cl-)或c(H+)(第1小问) 能否盐酸氧化。
(1)①MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,其反应式为MnO2 + 4HCl == MnCl4 + 2H2O;②将Ⅰ中混合物过滤得到滤液成分为MnCl4、HCl,加热滤液,发生了分解反应,生成大量黄绿色气体,故反应式为MnCl4 Cl2↑ + MnCl2;③由实验IV可知, c(H+)或c(Cl-)需要增大到一定浓度的盐酸才能被MnO2氧化,故III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl-) 较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化;④ii与i对比,向右管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针偏转幅度变化不大,说明HCl的还原性与c(H+)无关;iii与i对比,向左管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针向左偏转幅度增大,说明MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强;(2)①根据实验现象“用湿润的淀粉KI试纸检验,无明显现象”,说明Cl—并未被浓硫酸氧化,由此得出浓硫酸不能氧化盐酸;②证明混合气体中含有Cl2,需要用Cl2、NO2作对比实验,故操作III为湿润的淀粉KI试纸伸入纯净的NO2中,观察现象;(3)本实验探究氧化剂的种类(第2小问)、c(Cl-)或c(H+)(第1小问) 能否盐酸氧化。
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【题目】实验室用100 mL 0.500 mol·L-1的NaOH溶液捕获CO2,一定时间后,测定CO2的吸收量。方法是用盐酸逐滴加入到吸收CO2后的溶液中,产生的CO2气体的物质的量与加入盐酸的体积示意图如下:
求:(1)吸收的CO2在标准状况下的体积是________ mL。
(2)盐酸的物质的量浓度是________mol·L-1。
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【题目】游离态的氮经一系列转化可以得到硝酸,如下图所示。
(1)NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是______________。
(2)NO2→HNO3反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________________。
(3)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)是制造硝酸的重要反应之一。在800℃时,向容积为1L的密闭容器中充入0.010molNO和0.005molO2,反应过程中NO的浓度随时间变化如下图所示。
①2min内,v(O2)=________mol/(L·min)
②800℃时,该反应的化学平衡常数为__________。
③判断该反应达到平衡的依据是(写出2条即可)____________。
④已知:ⅰ.
ⅱ.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1,写出NO生成NO2热化学方程式_____________,温度对于NO生成NO2平衡转化率的影响是:___________________。
(4)电解法处理含氮氧化物废气,可以回收硝酸。实验室模拟电解法吸收NO,装置如图所示(均为石墨电极)。请写出电极过程中NO转化为硝酸的电极反应式:______________。
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【题目】已知氧化性Br2>Fe3+>I2,向含有Fe2+、Br-、I-各0.1 mol 的溶液中通入Cl2。通入Cl2的体积(标准状况)与溶液中某种离子(用Q表示)的物质的量的关系如下图所示,下列说法中正确的是( )
A. Q是I-
B. Q是Br-
C. b点时溶液中阴离子只有Cl-(不考虑OH-)
D. ab区间的反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
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【题目】Ⅰ、对N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0反应,其他条件不变情况下,改变起始氢气物质的量(用n(H2)表示),实验结果如下如图表示(图中T表示温度,n表示物质的量);
(1)比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是______.
(2)若容器容积为1L,n=5mol,T2条件下反应达到平衡时H2的转化率为60%,则且H2与N2物质的量之比为1:1,则在起始时体系中加入N2的物质的量为______mol,反应的平衡常数K=______.
Ⅱ、煤制天然气的工艺流程如图所示:
(3)反应Ⅰ:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+135kJ/mol,
①通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及配合移动原理说明通入氧气的作用:_______。
②若反应Ⅰ在体积不变的密闭容器中进行,下列能说明反应Ⅰ达到平衡状态的是________。
a.压强不变 b.气体密度不变 c.气体平均摩尔质量不变 d.氢气浓度不变
(4)反应Ⅱ:C0(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol。如图3表示不同温度条件下,煤气化反应Ⅰ发生后的汽气比(水蒸气与CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。
①判断T1、T2和T3的大小关系:________。(从小到大的顺序)
②若煤气化反应Ⅰ发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应Ⅰ和水气变换反应Ⅱ后,得到CO与H2的物质的量之比为1:3,则反应Ⅱ应选择的温度是_________(填“T1”或“T2”或“T3”)。
(5)实验室模拟甲烷化反应:一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2molCH4(g)和4.8molCO2(g),发生反应CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g) ΔH>0,实验测得,反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下,20s内v(CH4)=______,此反应的ΔH =_____。
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【题目】化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法错误的是
A. 用高纯单质硅制得的光导纤维,可提高信息传输速度
B. 碳纤维是一种新型高强度的无机非金属材料
C. 研制高性能的耐磨轮胎,可在一定程度上减少PM2.5等细颗粒物的产生
D. 开发由二氧化碳制成的全降解塑料,可缓解日益严重的“白色污染”
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【题目】根据元素的单质和化合物性质判断元素非金属性强弱的依据是
①元素最高价氧化物的水化物的碱性强弱 ②元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱
③元素单质跟酸反应置换出氢的难易 ④元素单质跟氢气生成气态氢化物的难易
A.①②③④ B.③④ C.①②④ D.②④
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【题目】下列有关物质的性质或用途的叙述中,正确的是
A.常温下,运输浓硫酸、浓硝酸时可用铝制或铁制槽车
B.用氯化钡溶液可区别SO42-和CO32-离子
C.CO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.二氧化硅是一种酸性氧化物,它不跟任何酸发生反应
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【题目】下列各组离子一定能大量共存的是
A. 某无色透明的酸性溶液:Cl-、Na+、MnO4-、SO42-
B. 能使pH试纸变深蓝色的溶液:Na+、NH4+、K+、CO32-
C. 加入过量NaOH溶液后可得到澄清的溶液:K+、Ba2+、HCO3-、Cl-
D. 0.1mol/LAlO2-溶液中:Na+、K+、SO32-、CO32-
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