【題目】工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2、NO直接排放將對大氣造成嚴重污染.利用電化學原理吸收SO2和NO,同時獲得 Na2S2O4和 NH4NO3產(chǎn)品的工藝流程圖如下(Ce為鈰元素).
請回答下列問題.
(1)裝置Ⅱ中NO在酸性條件下生成NO2-的離子方程式______.
(2)含硫各微粒(H2SO3、和)存在于SO2與NaOH溶液反應后的溶液中,它們的物質(zhì)的量分數(shù)ω與溶液pH的關系如圖1所示.
①下列說法正確的是______(填標號).
A.pH=7時,溶液中c(Na+)=3c()
B.由圖中數(shù)據(jù),可以估算出H2SO3的第二級電離平衡常數(shù)Ka2≈10-7
C.為獲得盡可能純的 NaHSO3,應將溶液的pH控制在 4~5為宜
D.pH=9時溶液中c(OH-)=c(H+)+c()+c(H2SO3)
②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(標況下)SO2,則反應的總離子方程式為______.
③取裝置Ⅰ中的吸收液VmL,用cmol/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定,酸性高錳酸鉀溶液應裝在______(填“酸式”或“堿式”)滴定管中,判斷滴定終點的方法是______
(3)裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如圖2所示.圖中A為電源的______(填“正”或“負”)極.右側反應室中發(fā)生的主要電極反應式為______.
(4)已知進入裝置Ⅳ的溶液中NO2-的濃度為 0.4mol/L,要使 1m3該溶液中的NO2-完全轉化為 NH4NO3,需至少向裝置Ⅳ中通入標準狀況下的 O2的體積為______ L.
【答案】NO+H2O+Ce4+= Ce3++ NO2-+2H+ ABC 3SO2 + 5OH- = 2SO32-+ HSO3- + 2H2O 酸式 滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變 正 2HSO3- + 2e- +2 H+ = S2O42-+ 2H2O 4480
【解析】
(1)裝置Ⅱ中NO和Ce4+在酸性條件下生成Ce3+和NO2-,根據(jù)氧化還原反應書寫離子方程式。
(2)根據(jù)電荷守恒和圖像及溶液的pH分析;根據(jù)物質(zhì)的量的比例關系書寫離子方程式;高錳酸鉀裝在酸式滴定管里,當最后一滴滴入,溶液變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不變?yōu)樵瓉眍伾?/span>
(3)根據(jù)化合價分析得到化合價升高,應在陽極反應,連接電源正極,右側發(fā)生化合價降低的反應。
(4)亞硝酸根化合價升高,氧氣化合價降低,根據(jù)升降守恒得出氧氣的物質(zhì)的量。
(1)裝置Ⅱ中NO和Ce4+在酸性條件下生成Ce3+和NO2-的離子方程式NO+H2O+Ce4+= Ce3++ NO2-+2H+,故答案為:NO+H2O+Ce4+= Ce3++ NO2-+2H+。
(2)①A選項,根據(jù)電荷守恒和pH=7時,c(HSO3-) = c(SO32-),因此溶液中c(Na+)= c(HSO3-) +2 c(SO32-) =3 c(HSO3-),故A正確;
B選項,由圖中數(shù)據(jù),pH=7時,c(HSO3-) = c(SO32-),因此估算出H2SO3的第二級電離平衡常數(shù)Ka2≈10-7,故B正確;
C選項,由圖1可知,為獲得盡可能純的NaHSO3,應將溶液的pH控制在4~5為宜;
D選項,pH = 9時溶液為亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉混合溶液,無法得出溶液中c(OH-)=c(H+) + c(HSO3-) +c(H2SO3),故D錯誤。
綜上所述,答案為ABC。
②1L 1mol/L的NaOH溶液中含NaOH的物質(zhì)的量為1 mol,NaOH完全吸收13.44L(標況下)SO2即0.6molSO2,NaOH和SO2的物質(zhì)的量之比為5:3,則反應的總離子方程式為3SO2 + 5OH- = 2SO32-+ HSO3- + 2H2O,故答案為:3SO2 + 5OH- = 2SO32-+ HSO3- + 2H2O。
③酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,會腐蝕橡膠管,因此應裝在酸式滴定管中,判斷滴定終點的方法是滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變,故答案為:酸式;滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變。
⑶裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,在陽極反應生成Ce4+,陽極連接電源的正極,因此A為電源正極,右側反應室中發(fā)生的主要電極反應式為2HSO3- + 2e- +2 H+ = S2O42-+ 2H2O,故答案為:正;2HSO3- + 2e- +2 H+ = S2O42-+ 2H2O。
⑷已知進入裝置Ⅳ的溶液中NO2-的濃度為0.4mol/L,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉化為NH4NO3,即n(NO2-)= 0.4mol/L×1000L = 400mol,亞硝酸根升高2個價態(tài),氧氣降低4個價態(tài),因此需400mol亞硝酸根與200mol氧氣反應,向裝置Ⅳ中通入標準狀況下的O2的體積為200mol ×22.4 L/mol =4480 L,故答案為:4480。
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【題目】某研究性學習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應探究“外界條件的改變對化學反應速率的影響”,進行了如下實驗:
實驗序號 | 實驗 溫度/K | 有關物質(zhì) | 溶液顏色褪至無色所需時間/s | ||||
酸性KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/ mol·L-1 | V mL | c/ mol·L-1 | V/mL | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
(1)其中V1=_____、T1=_____;通過實驗_____(填實驗序號)可探究出溫度變化對化學反應速率的影響,其中V2=______。
(2)若t1<8,則由此實驗可以得出的結論是_____;忽略溶液體積的變化,利用實驗B中數(shù)據(jù)計算,0~8s內(nèi),用KMnO4的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)=_______。
(3)該小組的一位同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn),上述實驗過程中n(Mn2+)隨時間的變化情況如圖所示,并認為造成這種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與草酸之間的反應有某種特殊作用,則該作用是_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期元素 R、T、Q、W 在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中 T 所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等.下列判斷不正確的是( )
A. 最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:R>Q
B. 最高價氧化物對應水化物的酸性:Q<W
C. 原子半徑:T>Q>R
D. 含 T 的鹽溶液一定能電離出 T 的陽離子
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期的五種元素A、B、C、D、E,原子序數(shù)依次增大。A、B、C三種元素電子層數(shù)之和是5。A、B兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于C元素原子最外層電子數(shù);B元素原子最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍,A與D可以形成原子個數(shù)比分別為1∶1和2∶1的兩種液態(tài)化合物;E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)。
請回答:
(1)寫出D在元素周期表中的位置_____________________,
E的原子結構示意圖是________。
下列可以驗證C與D兩元素原子得電子能力強弱的實驗事實是____(填寫編號)。
A.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點
B.比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價
C.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
D.比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易
(2)由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物,寫出其電子式____。
(3)均由A、B、C、D四種元素組成的甲、乙兩種化合物,都既可以與鹽酸反應又可以與NaOH溶液反應,甲為無機鹽,其化學式為____,乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物,且是同類物質(zhì)中相對分子質(zhì)量最小的,其結構簡式為___________。
(4)膠態(tài)磁流體在醫(yī)學上有重要的用途,而納米級Fe3O4是磁流體中的重要粒子,其制備過程可簡單表示如下:
①將化合物CA3通入等物質(zhì)的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成兩種堿,寫出該反應過程的總的離子方程式___________________________________。
②上述反應生成的兩種堿繼續(xù)作用,得到Fe3O4。
(5)已知下表數(shù)據(jù):
物質(zhì) | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp/25 ℃ | 2.0×10-16 | 4.0×10-36 |
若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的濃度均為2.0 mol·L-1,則混合液中c(OH-)不得大于____mol·L-1。
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【題目】氯酸鎂常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量的流程如圖1:
已知:
鹵塊主要成分為,含有、等雜質(zhì);
幾種化合物的溶解度隨溫度變化曲線如圖2.
加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為______.
加入的目的是除去,如何檢驗已沉淀完全______.
加入飽和溶液會發(fā)生如下反應:,請利用該反應,結合圖1,制取的實驗步驟依次為:
取樣,加入飽和溶液充分反應;
______;
______;
______;
過濾、洗滌,獲得晶體.
產(chǎn)品中含量的測定:
步驟1:準確稱量產(chǎn)品溶解定容成100mL溶液.
步驟2:取10mL于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和的溶液,微熱.
步驟3:冷卻至室溫,用溶液滴定至終點,此過程中反應的離子方程式為:
步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗溶液.
上述產(chǎn)品測定中需要檢查是否漏液的儀器有______步驟3中若滴定前不用標準液潤洗滴定管,會導致最終結果偏______填“大”或“小”.
產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為______計算結果保留兩位小數(shù)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某研究性學習小組探究醋酸的溶液情況,進行了如下實驗。
(1)取一定量的冰醋酸配制250 mL 0.5000 mol·L-1醋酸溶液時需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、___________和___________。
(2)該學習小組用pH試紙對上述0.5000 mol·L-1醋酸溶液進行了pH測定,請用文字描述pH試紙的使用方法______。
(3)用上述0.5000 mol·L-1的醋酸溶液再進行稀釋,為測定稀釋后醋酸溶液的準確濃度,用0.2000 mol·L-1的NaOH溶液對25.00 mL醋酸溶液進行滴定,幾次滴定消耗NaOH溶液的體積如下:
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗NaOH溶液的體積(mL) | 25.05 | 25.00 | 23.80 | 24.95 |
則該醋酸溶液的濃度為________________。
(4)實驗(2)中,滴定過程中pH變化曲線如圖所示(室溫條件下)。
①滴定過程中,當?shù)渭?/span>12.50mLNaOH時,所得混合溶液中離子濃度由大到小順序為____________。
②當?shù)渭?/span>25.00mLNaOH時,反應后測得混合溶液的pH=9。則混合溶液中:水的電離度是純水的_____倍;
(5)在滴定過程中,下列操作會造成結果偏高的是________。
A.滴定終點時,滴定管尖嘴處有半滴懸而未落
B.讀取NaOH溶液體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結束后俯視讀數(shù)
C.滴定過程中向錐形瓶中加水
D.滴定管水洗后未用標準液潤洗
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【題目】常溫下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖。下列說法不正確的是( )
A. 在曲線上任一點均存在:c(Na+)c(OH-) = c(CH3COO-)c(H+)
B. 點①所示溶液中:c(CH3COO-)+2c(OH-) = c(CH3COOH)+2c(H+)
C. 點②所示溶液中:c(Na+) = c(CH3COO-)
D. 點③所示溶液中:c(Na+) > c(OH-) > c(CH3COO-) > c(H+)
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【題目】A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的相互轉化關系如 下圖所示(反應條件未標出),其中反應①是置換反應。
(1)若A是常見的金屬單質(zhì),D、F是氣態(tài)單質(zhì),反應① 在水溶液中進行,則反應②(在水溶液中進行)的離子方程式是__________。
(2)若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì),且B有毒,③的反應中還有水生成,反應②需要放電才能發(fā)生,A、D相遇有白煙生成,則A、D反應產(chǎn)物的電子式是________,反應③的化學方程式是____。
(3)若A、D、F都是短周期元素組成的非金屬單質(zhì),且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,則反應①的化學方程式是________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)將1.92gCu投入到一定量的濃HNO3中,Cu完全溶解,生成氣體顏色越來越淺,共收集到標準狀況下672mL的NOX混合氣體,將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中,通入標準狀況下一定體積的O2,恰好使氣體完全溶于水,則通入標準狀況下的O2的體積為( )
A. 504mLB. 336mLC. 224mLD. 168mL
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