【题目】亚硝酰硫酸是染料、医药等工业的重要原料;溶于浓硫酸,可在浓硫酸存在时用和浓硝酸反应制得。实验室用如图装置制备少量亚硝酰硫酸(夹持装置略),并测定产品的纯度。
(1)仪器B的名称____________。
(2)B中产生SO2,其化学方程式为_______________________________________。
(3)三颈烧瓶C中浓硝酸与在浓硫酸作用下反应制得
①实验前浓硝酸和浓硫酸混合的操作为______________________________________。
②C中反应温度不能太高的原因为___________________________________。
③用冷水浴维持C温度不变,开始反应较慢,待生成少量后,反应明显加快,其原因可能是______________________。
(4)测定产品的纯度
准确称取1.5g产品放入锥形瓶中,加入、100.00mL的溶液和足量稀硫酸,摇匀充分反应。然后用0.5000mol/L草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为30.00mL。
已知:
①草酸钠与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为__________________________________。
②滴定终点的现象为______________________________________________。
③亚硝酰硫酸的纯度________。[保留三位有效数字,M(NOSO4H)=127g/mol]
【答案】蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 将浓硫酸缓缓加入浓硝酸,边加边搅拌 温度太高,浓硝酸会挥发和分解 生成的作为该反应的催化剂 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 滴入最后一滴溶液后,溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复 84.67%
【解析】
(1)仪器B的名称为蒸馏烧瓶。
(2)B中为固体与液体反应产生SO2,所以应为亚硫酸钠与硫酸反应。
(3)①实验前浓硝酸和浓硫酸混合的操作,类似于浓硫酸稀释。
②C中反应温度不能太高,主要从浓硝酸的性质进行分析。
③温度不变,开始反应较慢,待生成少量后,反应明显加快,应考虑可能是催化作用。
(4) ①草酸钠与高锰酸钾溶液反应,生成Mn2+、CO2和H2O。
②滴定终点时,起初为浅紫色,则后来为无色。
③先利用草酸钠求出过量KMnO4的物质的量,再求出与反应的KMnO4的物质的量,从而求出亚硝酰硫酸的纯度。
(1)仪器B的名称蒸馏烧瓶。答案为:蒸馏烧瓶;
(2)B中Na2SO3与H2SO4反应生成SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4
=Na2SO4+H2O+SO2↑。答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
(3)①实验前浓硝酸和浓硫酸混合,相当于浓硫酸稀释,其操作为将浓硫酸缓缓加入浓硝酸中,边加边搅拌。答案为:将浓硫酸缓缓加入浓硝酸中,边加边搅拌;
②C中反应温度不能太高的原因为温度太高,浓硝酸会挥发和分解。答案为:温度太高,浓硝酸会挥发和分解;
③用冷水浴维持C温度不变,开始反应较慢,待生成少量后,反应明显加快,其原因可能是生成的作为该反应的催化剂。答案为:生成的作为该反应的催化剂;
(4)①草酸钠与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+
=2Mn2++10CO2↑+8H2O。答案为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②滴定终点的现象为滴入最后一滴溶液后,溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复。答案为:滴入最后一滴溶液后,溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复;
③设与C2O42-反应的MnO4-的物质的量为x
从而求出x=0.006mol,则与反应的KMnO4物质的量为0.01mol-0.006mol
=0.004mol。
设的物质的量为y
从而求出y=0.01mol,亚硝酰硫酸的纯度=84.67%。答案为:84.67%。
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【题目】在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是( )
A. 混合气体的压强B. 混合气体密度
C. A的物质的量浓度保持不变D. 气体总物质的量保持不变
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【题目】下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑦的说法不正确的是( )
A. 只有反应③是氧化反应B. 反应①是消去反应
C. 只有反应②是加成聚合反应D. 反应④⑤⑥⑦是取代反应
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【题目】电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(VI)是主要污染物,可采用多种方法处理将其除去,查阅资料可知: 常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表:
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cr3+ |
开始沉淀的 pH | 1.9 | 7.0 | 4.3 |
沉淀完全的 pH | 3.2 | 9.0 | 5.6 |
I.腐蚀电池法
(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原 Cr(VI)。下列关于铁屑的说法中正确的是______________(填字母序号)。
a.作原电池的正极 b.在反应中作还原剂 c.铁屑生成 Fe3+可以进一步还原
II.电解还原法
向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如下图所示。
(2)B极连接电源的___________极;
(3)电解开始时,B 极上主要发生的电极反应为2H++2e-= H2↑,此外还有少量在B极上直接放电,该反应的电极反应式为 _______________。
(4)①酸性环境可以促使到的转化,写出对应的离子方程式:__________________;
②写出酸性环境中 Fe2+还原的离子方程式_______________________。
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【题目】金属钒(V)及其化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)钒在溶液中的主要聚合状态与溶液的pH关系如图1所示。V2O74-中V元素的化合价是________,溶液中VO3-转化为V2O74-的离子方程式为________。
(2)偏钒酸铵是最普通的钒酸盐,将V2O5溶于碳酸钠溶液中(有气体生成),然后加入氯化铵,便可析出偏钒酸铵(NH4VO3),该过程总反应的化学方程式为________;当pH超过8.0时偏钒酸铵会发生转化,其原因是溶液中的VO3-转化为V2O74-、________(请另写出一点原因)。
(3)NH4VO3在高温下分解产生的V2O5可作为硫酸工业中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=pkJ/mol反应的催化剂,其催化原理如图2所示。
①过程a和过程b的热化学方程式为
V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) ΔH=qkJ/mol
V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(s) ΔH=rkJ/mol
则过程c的热化学方程式为_________。
②T℃时反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0中SO3的转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图3所示。T℃时,将2molSO3置于10L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10MPa。则T℃时B点的化学平衡常数Kc=_________。
(4)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图4所示。
①充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由________色变为________色;
②充电时若转移的电子数为NA个,则左槽溶液中n(H+)的变化量为______。
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【题目】下列有关化学平衡常数的描述中正确的是( )
A. 化学平衡常数的大小取决于化学反应本身,与其他外界条件无关
B. 相同温度下,反应A+BC与反应CA+B的化学平衡常数相同
C. 反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的化学平衡常数随温度升高而增大
D. 反应A(g)+B(g)2C(g)的平衡常数表达式为K=
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【题目】氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+、[AsCl5]2-的形式存在。
“氧化除杂”中,[AsCl5]2-转化为As2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性,该反应的离子方程式为_________________________________________。
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【题目】向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
A. 反应在c 点达到平衡状态
B. 反应物浓度:点小于点
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 时,SO2的转化率:段小于段
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【题目】在2L恒容密闭容器中,某可逆反应(ABC均为气体)进行过程中, 在不同反应时间各物质物质的量的变化情况如图所示。则该反应的化学方程式为_________________;开始至2分钟时,用C表示其反应速率为__________。
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