练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    某研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气，锰化合物的还原产物都是MnCl2（如：K2MnO4+8HCl═MnCl2+2Cl2↑+2KCl+4H2O）．他们又进行了以下一些有关定量的实验，按要求填空或计算（气体体积都折合成标准状况）．
    （1）称取了15.8g KMnO4粉末，放在试管中加热充分反应后，收集到气体的体积是______；另取31.6g KMnO4粉末和足量盐酸反应，收集到气体体积是______．
    （2）将31.6g KMnO4粉末加热一段时间，收集到1.12L气体后停止加热，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，又收集到气体体积是______．
    （3）将a mol KMnO4粉末加热一段时间，收集到V1L气体后停止加热，冷却后放入足量的浓盐酸再加热反应充分后，又收集到气体体积V2L．则V2=______（用a、V1表达）．

    解：（1）15.8g KMnO4粉末物质的量==0.1mol，放在试管中加热充分反应，
    化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，生成氧气物质的量为0.05mol，
    所以氧气的体积在标准状况下=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；
    取31.6g KMnO4粉末和足量盐酸反应生成的气体是氯气，31.6g KMnO4粉末物质的量==0.2mol；
    反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，根据反应中的定量关系2KMnO4～5Cl2，
    0.2mol高锰酸钾反应生成0.5mol氯气，标准状况下的体积=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
    故答案为：1.12 L　11.2 L　
    （2）31.6g KMnO4粉末加热一段时间，收集到1.12L气体后停止加热，根据化学方程式，
    2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，此时生成的气体是氧气0.05mol，生成锰酸钾0.05mol，二氧化锰0.05mol，分解的高锰酸钾0.1mol，剩余高锰酸钾0.1mol；根据氧化还原反应的电子守恒，这些氧化剂得到电子，锰元素最终变为锰离子，和浓盐酸反应，氯离子失去电子变为氯气，得失电子是相同的，根据电子守恒计算；
    得到电子的物质：KMnO4～Mn2+～5e-，K2MnO4～Mn2+～4e-，MnO2～Mn2+～2e-，
    0.1mol 0.5mol 0.05mol 0.2mol 0.05mol 0.1mol
    共得到电子物质的量=0.1mol+0.2mol+0.5mol=0.8mol；
    失电子的物质是氯化氢：2Cl-～Cl2～2e-
    0.4mol 0.8mol
    所以生成的氯气标准状况下的体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L
    故答案为：8.96L；
    （3）将a mol KMnO4粉末加热一段时间，收集到V1 L气体为氧气后停止加热，冷却后放入足量的浓盐酸再加热反应充分后，又收集到气体体积V2 L
    根据（2）的分析可知高锰酸钾得到的电子最终变为锰离子，其中有一部分生成了氧气，其他变化生成了氯气，依据氧化还原反应中的电子守恒得到：
    失去电子的变化：KMnO4～O2～4e- 2Cl-～Cl2～2e-

    得到电子的变化：KMnO4～Mn2+～5e-，除去生成氧气得到的电子，锰元素变为锰离子得到的电子全部生成氯气，所以生成氯气得到的电子物质的量=5amol-
    由电子守恒可知：2Cl-～Cl2～2e-
    生成氯气在标准状况下的体积=（5amol-）×22.4L/mol=56a-2V1
    故答案为：56a-2V1
    分析：（1）依据高锰酸钾在加热时发生分解反应生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，结合化学方程式进行计算标准状况下的氧气体积；依据KMnO4粉末和足量盐酸反应的化学方程式计算生成的氯气标准状况下的体积；
    （2）依据高锰酸钾分解产物中含有二氧化锰和锰酸钾，加入浓盐酸都会反应生成氯气，结合化学方程式进行计算判断；
    （3）根据（2）的计算过程，结合化学方程式的计算关系，计算气体体积；
    点评：本题考查了氯气的实验室制法的应用，主要考查氧化还原反应的电子守恒的计算应用，关键是分清氧化还原反应中的氧化剂得到电子和还原剂失去电子的守恒关系．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2011?兖州市三模）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体．
    （1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为
    3：2
    3：2
    ；为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置
    B
    B
    ．

    （2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
    第一组：以空气为氧化剂法
    方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
    方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜．反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol?L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶．
    已知：Ksp[Cu（（OH）2]≈10-22，Ksp[Fe（（OH）2]≈10-16，Ksp[Fe（（OH）3]≈10-38
    请回答下列问题：
    如开始加入的铜粉为3.2g，最后所得溶液为500mL，溶液中含有铁元素0.005mol．
    ①方案1中的B仪器名称是
    坩埚
    坩埚
    ．
    ②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为
    3
    3
    ．
    ③方案2中甲物质可选用的是
    CD
    CD
    ．
    A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2（OH）2CO3   E、Fe2（SO4）3
    ④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因
    4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
    4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
    ．
    第二组：过氧化氢为氧化剂法
    将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中，控温在50℃．加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.5g．
    请回答下列问题：
    ⑤反应时温度控制在50℃～60℃不宜过高的原因是
    防止双氧水分解
    防止双氧水分解
    ，
    ⑥本实验CuSO4?5H2O的产率为
    84%
    84%
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性．
    Ⅰ．用如图所示装置进行Mg和SO2的实验，其中A是制备SO2的发生装置．

    （1）选择制取SO2的合适试剂
    ②③
    ②③
    （填序号）．
    ①10%的H2SO4溶液　②80%的H2SO4溶液  ③Na2SO3固体　④CaSO3固体
    （2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式：
    3Mg+SO2
      △  
    .
     
    2MgO+MgS（或2Mg+SO2
      △  
    .
     
    2MgO+S，Mg+S
      △  
    .
     
    MgS）
    3Mg+SO2
      △  
    .
     
    2MgO+MgS（或2Mg+SO2
      △  
    .
     
    2MgO+S，Mg+S
      △  
    .
     
    MgS）
    ．
    装置C中NaOH溶液的作用是
    吸收多余的SO2，防止污染环境
    吸收多余的SO2，防止污染环境
    ．
    （3）请在图中画出制备SO2的发生装置并注明主要仪器的名称，固定仪器省略不画
    ．
    （4）你认为该装置的不足之处是
    在A和B之间没有连接一个干燥装置；C装置未与大气相通；在镁下方未垫一个不锈钢片，镁与玻璃管反应；未设计一个防倒吸装置
    在A和B之间没有连接一个干燥装置；C装置未与大气相通；在镁下方未垫一个不锈钢片，镁与玻璃管反应；未设计一个防倒吸装置
    ．
    Ⅱ．某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：
    ①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si
    ②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应
    ③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4
    ④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应
    ⑤SiH4在空气中自燃
    他们在研究报告中记载着：“…选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥，最后称量…在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右．”
    （5）该小组“实验室制Si”的化学方程式是
    2Mg+SiO2
      △  
    .
     
    2MgO+Si
    2Mg+SiO2
      △  
    .
     
    2MgO+Si
    ．
    （6）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是
    金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃
    金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图所示）．
    （1）写出烧瓶中发生反应的化学方程式为：
    Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
    或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
    Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
    或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
    ．
    （2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
    第一组：以空气为氧化剂法
    方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
    方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后向其中加物质甲调节pH 3～4，产生Fe（OH）3沉淀，过滤、浓缩、结晶，滤渣作催化剂循环使用．已知：
    沉淀物 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Fe（OH）2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
    请回答下列问题：
    ①方案1中的B仪器名称是
    坩埚
    坩埚
    ．
    ②方案2中甲物质是
    C
    C
    ，最后所得晶体中可能含有
    F
    F
     （填字母序号）
    A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2（SO4）3  F、FeSO4?7H2O
    第二组：过氧化氢为氧化剂法
    将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中，控温在50℃．加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h后，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.5g．
    请回答下列问题：
    ③加热时温度不宜过高的原因是
    防止双氧水分解
    防止双氧水分解
    ，写出组装减压抽滤装置的注意点
    滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
    滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
    ．（至少二点）
    ④本实验CuSO4?5H2O的产率为
    84%
    84%
    ．
    上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的
    第二组
    第二组
    （填“第一组”或“第二组”），理由是
    第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
    第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质．某研究性学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究．
    精英家教网
    （1）检验火柴头中含有硫将两根火柴放在如图甲所示实验装置中漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃它，慢慢拉动注射器活塞抽气，让火柴燃烧产生的气体通过稀品红溶液，观察到品红溶液褪色．
    ①燃烧产生的气体中一定含有
     
    ．
    ②可用于替代试管中品红溶液的试剂有
     
    （填标号）．
    A．稀高锰酸钾酸性溶液     B．饱和石灰水        
    C．稀溴水                       D．烧碱溶液
    ③某同学提出用图乙所示方法进行实验更为简便．他的操作是：
    i．当图乙中所示火柴头燃烧完时，立即移出火柴；
    ii．
     
    ．
    （2）证明火柴中的氯元素是以氯酸钾的形式存在，而不是以氯化钾的形式存在，请完成下列操作：
    ①取3～4根火柴，摘下火柴头，浸入水中，片刻后，取少量溶液于试管中，加入少量的硝酸银溶液，没有白色沉淀生成；
    ②再往上述溶液中加入稀硝酸和NaNO2溶液，观察到有白色沉淀生成．反应的离子方程式是
     
    ；
    ③将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3和稀硝酸，可观察到白色沉淀产生，说明将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，会有
     
    物质被浸出，说明火柴头燃烧时其中含有的
     
    转化为该物质．
    （3）测定火柴头中KClO3的含量主要实验步骤如下：
    （i）刮取火柴头，小心研碎，称得质量为2.45g；
    （ii）用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；
    （iii）往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的NaNO2溶液、AgNO3溶液和稀硝酸，搅拌，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；
    （iv）干燥沉淀物，称得其质量为1.435g．
    ①反应中NaNO2、AgNO3均需要过量的原因是
     
    ；
    ②实验测得火柴头中KClO3的质量分数为
     
    ；
    ③如果第ii步中未洗涤沉淀残渣，测得KC1O3的质量分数将
     
    （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”，下同）；如果第Ⅲ步中未洗涤AgCl沉淀，测得KClO3的质量分数将
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    某研究性学习小组进行了如下实验探究：将适量1.00mol?L-1 CuSO4溶液和2.00mol?L-1 NaOH溶液混合，过滤后得到浅绿色碱式盐沉淀A[化学式：aCu（OH）2?CuSO4]．将9.08g A隔绝空气在1000℃以上强热，得到了5.76g砖红色固体B（铜的+1价氧化物），同时得到的混合气体C；再将5.76g B溶于稀硫酸得到2.56g另一种红色固体D和蓝色溶液．（已知铜的化合价有+1和+2）
    （1）实验需用1.00mol?L-1 CuSO4溶液480mL，配制以上溶液需用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还需
     
    ；所称取的胆矾固体是
     
    克．
    （2）甲同学认为A中含有杂质Na+，除去此杂质的方法是
     
    ．
    （3）B与稀硫酸反应的离子方程式为
     
    ．
    （4）通过计算确定A的组成为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案