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过氧化氢和臭氧是用途很广的氧化剂。试回答下列问题: (1)过氧化氢是一种绿色氧化...

过氧化氢和臭氧是用途很广的氧化剂。试回答下列问题:

1)过氧化氢是一种绿色氧化剂,写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式:____________________________________

2Na2O2K2O2 以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤即可制得。最适合的过氧化物是____________(写电子式),

臭氧(O3)可以使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝,反应的化学方程式为:

KIO3H2O→KOHI2O2(未配平 回答问题:

还原产物的化学式为_____________

配平后的化学方程式是________________________________

4O3 可由臭氧发生器(原理如下图所示)电解稀硫酸制得。

图中阴极为_____(填“A”“B”)。

C处不通入O 2 DE处分别收集到112L和有448L

气体(标准状况下), E处收集的气体中O3所占的体积分数

__________(忽略 O 3 的分解)。

C处通入O 2,则A极的电极反应式为:____________

5)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOxSO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NOg+ O3gNO2g+ O2 g)。在一定条件下,将NOO3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ,正反应速率随时间变化的示意图(如下图)所示。由图可得出的正确说法是___________

a.反应在c点达到平衡状态 

b.反应物浓度:b点小于c

c.反应物的总能量低于生成物的总能量

dΔt1Δt2时,NO的转化率:ab段小于bc

 

H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O KOH O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 A 50% O2+4H++4e-=2H2O d   【解析】 (1)酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁生成氯化铁和水; (2)根据题目信息,实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,说明生成了沉淀; (3)①反应中碘化钾是还原剂,臭氧作氧化剂得电子发生还原反应,反应中得电子化合价降低的物质是氧化剂,氧化剂对应的产物是还原产物; ②依据元素化合价变化结合电子守恒配平书写化学方程式; (4)①由图可知,B极生成O2、O3,B极反应氧化反应,电解池阳极发生氧化反应,故A为阴极; ②若C处不通入O2,实质为电解水,D处为氢气,体积为11.2L,E处为氧气、臭氧,体积共为4.48L,利用电子转移守恒列方程计算臭氧的物质的量,再根据体积分数定义计算得出结论; ③C处通入O2,O2发生还原反应,在酸性条件下生成水; (5)该反应反应前后气体的物质的量不变,容器体积不变,故体系压强恒定.绝热恒容密闭容器,体系温度随反应进行变化,随反应进行反应物的浓度降低,由图可知,c点以前正反应速率增大,说明正反应为放热反应,c点以后反应正反应速率降低,应是浓度影响比温度影响更大.图为正反应速率随时间变化,说明反应未到达平衡。 (1)过氧化氢与氯化亚铁发生氧化还原反应生成氯化铁和水,离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O ; (2)过氧化物与稀硫酸反应制取过氧化氢最合适的过氧化物是过氧化钡,因为过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过滤即可除去硫酸钡,过氧化钡的电子式为; (3)①该反应中的臭氧是氧化剂,KI是还原剂,所以还原产物是臭氧对应的产物,O元素的化合价降低,则还原产物的化学式为KOH; ②臭氧中O元素的化合价是0价,KOH中O元素中化合价是-2价,化合价降低2价,KI中I的化合价是-1价,碘中I的化合价是0价,化合价升高1价,则KI的系数是2,臭氧的系数是1,碘的系数是1,根据H元素守恒,则水的系数是1,所以氧气的系数是1,则化学方程式为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 (4)①电解硫酸溶液制取臭氧,B极产生氧气和臭氧,说明O元素的化合价升高,发生氧化反应,所以B端是阳极,接电源的正极,则A接电源的负极,作电解池的阴极; ②若C处不通入O2,D处收集到的气体是氢气,E处收集到的气体是臭氧和氧气,11.2L的氢气的物质的量是0.5mol, 4.48L的氧气和臭氧的物质的量是0.02mol,生成0.5mol氢气转移电子的物质的量是1mol,设臭氧的物质的量为xmol,则氧气的物质的量是0.02mol-xmol,根据得失电子守恒,1mol=6xmol+4(0.02mol-xmol),解得x=0.01mol,所以E处收集的气体中O3所占的体积分数也即物质的量分数0.01/0.02=50%; ③若C处通入O 2,则A极是氧气发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O; (5)该反应反应前后气体的物质的量不变,容器体积不变,故体系压强恒定.绝热恒容密闭容器,体系温度随反应进行变化,随反应进行反应物的浓度降低,由图可知,c点以前正反应速率增大,说明体系温度升高,正反应为放热反应,c点以后反应正反应速率降低,应是浓度影响比温度影响更大.图为正反应速率随时间变化,说明反应未到达平衡。 a.反应在c点前,温度对速率影响大,c点以后浓度减小对速率影响大,所以C点未达到平衡状态,错误;b.反应未达平衡,b点在c点之前,所以反应物浓度:b点大于c点,错误;c.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,错误;d.a~b段反应速率小于b~c段反应速率,根据v=△c/△t,得△t1=△t2时,b~c段消耗NO更多,故NO的转化率:a~b段小于b~c段,正确,答案选d。  
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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   H=-92.4kJmol-1

一种工业合成氨的简易流程图如图:

1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:___

2)步骤II中制氯气原理如下:

CH4(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)    H=+206.4kJmol-1

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)    H=-41.2kJmol-1

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是___

a.升高温度  b.增大水蒸气浓度   c.加入催化剂   d.降低压强

利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1molCOH2的混合气体(CO的体积分数为20%)H2O反应,得到1.18molCOCO2H2的混合气体,则CO转化率为___

3)图2表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:___

4)依据温度对合成氨反应的影响,在图3坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图___

5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是___(填序号),简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:___

 

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某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。

实验一 制取氯酸钾和氯水

利用下图所示的实验装置进行实验。

(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有________

(2)若对调BC装置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。

实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究

(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):

试管编号

1

2

3

4

0.20 mol·L1 KI/mL

1.0

1.0

1.0

1.0

KClO3(s)/g

0.10

0.10

0.10

0.10

6.0 mol·L1H2SO4/mL

0

3.0

6.0

9.0

蒸馏水/mL

9.0

6.0

3.0

0

实验现象

 

 

 

 

 

系列a实验的实验目的是________________

②设计1号试管实验的作用是________________

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为___________________________

实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量

(4)该小组设计的实验方案为使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是__________________________。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)

(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):______________________________________________________________________

资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;

ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2FeCl2等物质还原成Cl

 

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某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是

A. I图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗

B. II图中:量筒中发生了加成反应

C. III图中:生成蓝色的烟

D. IV图中:湿润的有色布条能褪色将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成

 

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通过测定混合气中含量可计算已变质的纯度,实验装置如图为弹性良好的气囊,下列分析错误的是   

 

A.干燥管b中装入碱石灰

B.测定气体总体积必须关闭,打开

C.测定总体积后,关闭,打开,可观察到Q气球慢慢缩小,并测出氧气体积

D.Q气球中产生的气体主要成份

 

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在一定条件下,向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气,可制得易水解的AlCl3,实验装置如图所示。下列说法不正确的是

A. c中盛装的是浓硫酸

B. 实验时应先点燃d处酒精灯,再点燃a处酒精灯

C. 此反应中的尾气,除氯气外都可直接排放到大气中

D. 该装置不完善,其中应改进的一项是在de之间添加一个干燥装置

 

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