【题目】臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作氧化剂.
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s)△H=﹣235.8kJ/mol.
已知2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ/mol,
则常温下反应:2O3(g)═3O2(g)的△H= .
(2)科学家首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式为3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+ , 阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为 .
(3)O3在碱性条件下可将Na2SO4氧化成Na2S2O8并生成氧气.写出该反应的化学方程式:
(4)所得的Na2S2O8溶液可降解有机污染物4﹣CP.原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基(SO4﹣).通过测定4﹣CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生SO4﹣的量.某研究小组设计实验探究了溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生SO4﹣的影响.①溶液酸碱性的影响:其他条件相同,将4﹣CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,结果如图a所示.由此可知:溶液酸性增强,(填“有利于”或“不利于”)Na2S2O8产生SO4﹣ .
②Fe2+浓度的影响:相同条件下,将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c(4﹣CP)=1.56×10﹣4molL﹣1、c(Na2S2O8)=3.12×10﹣3 molL﹣1的混合溶液中.反应240min后测得实验结果如图b所示.已知 S2O82﹣+Fe2+═SO4﹣+SO42﹣+Fe3+ . 则由图示可知下列说法正确的是:(填序号)
A.反应开始一段时间内4﹣CP降解率随Fe2+浓度的增大而增大,原因是Fe2+能使Na2S2O8产生更多的SO4ˉ.
B.Fe2+是4﹣CP降解反应的催化剂
C.当c(Fe2+)过大时,4﹣CP降解率反而下降,原因可能是Fe2+会与SO4﹣发生反应,消耗部分SO4﹣.
D.4﹣CP降解率反而下降,原因可能是生成的Fe3+水解使溶液的酸性增强,不利于4﹣CP的降解.
③当c(Fe2+)=3.2×10ˉ3molL﹣1时,4﹣CP降解的平均反应速率的计算表达式为 .
【答案】
(1)﹣285.0kJ?mol﹣1
(2)3O2+6H++6e﹣=3H2O2(或O2+2H++2e﹣=H2O2)
(3)2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2
(4)有利于;AC;
【解析】解:(1)①6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=﹣235.8kJmol﹣1 , ②2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJmol﹣1 ,
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)═3O2(g),则反应热△H=(﹣235.8kJmol﹣1)×2+(+62.2kJmol﹣1)×3=﹣285kJ/mol,
所以答案是:﹣285kJ/mol;(2)酸性条件下电解水的方法制得臭氧,臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应式为3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+ , 阴极附近的氧气得电子生成过氧化氢,其电极反应式为3O2+6H++6e﹣═3H2O2 ,
所以答案是:3O2+6H++6e﹣═3H2O2(或O2+2H++2e﹣=H2O2);(3)O3在碱性条件下可将Na2SO4氧化成Na2S2O8并生成氧气的方程式为:2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2 , 所以答案是:2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2;(4)①根据溶液的pH和4﹣CP的降解率可以知道溶液酸性增强,有利于Na2S2O8产生SO4﹣ , 所以答案是:有利于;
②A.根据溶液的pH和4﹣CP的降解率可以知道溶液酸性增强,有利于Na2S2O8产生SO4﹣ , 故A正确;
B.酸性环境是4﹣CP降解反应的催化剂,故B错误;
C.Fe2+会与SO4﹣发生反应,消耗部分SO4﹣ , 即当c(Fe2+)过大时,4﹣CP降解率反而下降,故C错误;
D.生成的Fe3+水解使溶液的酸性增强,会更加有利于4﹣CP的降解,故D错误.
故选AC;
③当c(Fe2+)=3.2×10ˉ3molL﹣1时,4﹣CP降解率为52.4%,4﹣CP降解的平均反应速率的计算表达式为 ,所以答案是: .
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】乙酸正丁酯常用作织物、人造革和塑料生产过程中的溶剂,石油和医药工业中的萃取剂,也用于香料复配以及香蕉、菠萝、杏、梨等多种香味剂的成分.实验室制备乙酸正丁酯的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2CH2CH20H CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
制备过程中还可能有的副反应有
2CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
主要实验步骤如下:
Ⅰ合成:
在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL(9.3g,0.125mol)正丁醇、7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸和3~4滴浓H2SO4 , 摇匀后,加几粒沸石,再按图1示装置安装好.在分水器中预先加入5.00mL水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5mm,然后用小火加热,反应大约40min.
Ⅱ分离与提纯:
①将烧瓶中反应后的混后物冷却后与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗,依次用10mL水,10mL 10%碳酸钠溶液洗至无酸性(pH=7),充分振荡后静置,分去水层.
②将酯层倒入小锥形瓶中,加少量无水硫酸镁干燥.
③将乙酸正丁酯粗产品转入50mL蒸馏烧瓶中,加几粒沸石进行常压蒸馏,收集产品.主要试剂及产物的物理常数如下:
化合物 | 正丁醇 | 冰醋酸 | 乙酸正丁酯 | 正丁醚 |
密度/gmL﹣1 | 0.810 | 1.049 | 0.882 | 0.7689 |
沸点/℃ | 117.8 | 118.1 | 126.1 | 143 |
在水中的溶解性 | 易溶 | 易溶 | 难溶 | 难溶 |
根据以上信息回答下列问题:
(1)如图1整个装置可看作由分水器、圆底烧瓶和(填仪器名称)组成,其中冷水应从(填a或b)管口通入.
(2)如何判断该合成反应达到了终点: .
(3)在操作步骤①时,用右手压住分液漏斗的玻璃塞,左手握住将分液漏斗倒转过来,用力振荡,振摇几次后要放气,放气时支管口不能对着人和火.在操作步骤②后(即酯层用无水硫酸镁干燥后),应先(填实验操作名称),然后将乙酸正丁酯粗产品转入蒸馏烧瓶中.
(4)步骤③的常压蒸馏,需控制一定的温度,你认为在中加热比较合适(请从下列选项中选择).A.水 B.甘油(沸点290℃) C.砂子 D.石蜡油(沸点200~300℃)
如果蒸馏装置如图2所示,则收集到的产品中可能混有杂质.
(5)反应结束后,若放出的水为6.98mL(水的密度为1gmL﹣1),则正丁醇的转化率约为 .
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图所示为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物,部分产物和反应条件未列出).下列说法错误的是( )
A.如图所示的反应均为氧化还原反应
B.比较镁、铁与水的反应条件,可知铁的金属性比镁弱
C.工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸
D.实验室中可用铜与稀硝酸反应制取NO2
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】阴离子Xn﹣含中子N个,X的质量数为A,则ag X的氢化物中含质子的物质的量是( )
A. (N﹣a)mol B. (n+A)mol
C. (N+n)mol D. (A﹣N+n)mol
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某同学在研究元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 | 实验现象 |
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 | A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色 |
②向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水 | B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 | C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体 |
④将镁条投入稀盐酸中 | D.反应不十分剧烈,产生无色气体 |
⑤将铝条投入稀盐酸中 | E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 | F.生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究__________________元素性质递变规律。
(2)实验用品:试剂:金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
仪器:________、________、滤纸、试管夹、胶头滴管、镊子、烧杯、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)
实验内容 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
实验现象(填A~F) | ____ | ____ | __ | ____ | ____ | ____ |
①_________________________________________________;
②_____________________________________________;
此实验的结论:________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】想一想:Ba(OH)2(固体)、CuSO4(固体)、CH3COOH(液态)这些物质为什么归为一类,下列哪些物质还可以和它们归为一类( )
A. 75%的酒精溶液 B. HCl(气态) C. Fe (OH)3胶体 D. 豆浆
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