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4.为了探究H2O2、H2SO3和Br2氧化性的相对强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去).请回答下列问题:
(1)仪器A的名称球形冷凝管,其作用是冷凝回流溴,以免溴挥发.
(2)用仪器B滴加液体并不需要打开玻璃塞c,原因是滴液漏斗和三颈瓶相通,气压相等.
(3)实验记录如下(请补全空白):
步骤实验操作实验现象实验结论
打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量橙黄色褪去Br2的氧化性大于H2SO3
向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色H2O2的氧化性大于Br2
(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条)步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应,
步骤Ⅰ中反应的离子方程式H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-
步骤Ⅱ中主要反应的离子方程式H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O.

分析 (1)由A的结构特征可知为球形冷凝管,溴易挥发,冷凝回流溴;
(2)滴液漏斗和三颈瓶相通,气压相等;
(3)Ⅰ:打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量,H2SO3被溴水氧化;
Ⅱ:向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,溶液又变为橙黄色,说明过氧化氢将溴离子氧化为溴单质;
(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化,可能是因为步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应,或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等.

解答 解:(1)仪器A的名称是球形冷你管,其作用是使溴蒸汽冷凝回流,
故答案为:球形冷凝管;冷凝回流溴,以免溴挥发;
(2)用仪器B滴加液体并不需要打开玻璃塞c,原因是该仪器与三颈瓶相通,气压相等,液体能顺利流出,
故答案为:滴液漏斗和三颈瓶相通,气压相等;
(3)Ⅰ:打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量,H2SO3被溴水氧化,溶液的橙黄色褪去,说明溴单质的氧化性强于亚硫酸;
Ⅱ:向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,溶液又变为橙黄色,说明过氧化氢将溴离子氧化为溴单质,则H2O2的氧化性大于Br2
故答案为:

步骤实验操作实验现象实验结论
打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量橙黄色褪去Br2的氧化性大于H2SO3
向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色H2O2的氧化性大于Br2

(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化可能是因为:步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应,或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等;
步骤Ⅰ中,亚硫酸与溴单质反应离子方程式为:H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-,步骤Ⅱ中主要发生过氧化氢和溴离子的反应,离子方程式为:H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O,
故答案为:步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应;H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-;H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O.

点评 本题考查物质性质探究实验,涉及到元素化合物性质、对装置与原理的分析评价、离子方程式书写、氧化还原反应等,关键是对实验原理的理解,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.在溶液中能大量共存的离子组是(  )
A.Na+、OH-、HCO3-B.Ag+、Fe3+、Cl-C.NH4+、K+、OH-D.Ba2+、OH-、Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.甲醇是有机化工原料和优质燃料,主要应用于精细化工、塑料等领域,也是农药、医药的重要原料之一.回答下列问题:
(1)工业上可用CO2 和H2反应合成甲醇.已知25℃、101kPa 下:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol
①写出CO2与H2反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50 kJ/mol.
②下列表示该合成甲醇反应的能量变化示意图中正确的是a(填字母代号).

③合成甲醇所需的H2可由下列反应制取:H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g).某温度下该反应的平衡常数K=1.若起始时c(CO)=1mol/L,c(H2O)=2mol/L,则达到平衡时H2O的转化率为33.3%.
(2)CO和H2反应也能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ/mol.在250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的恒容密闭容器中,各物质的浓度(mol/L)变化如下表所示
(前6min没有改变条件):
 2min 4min6min8min′′′
 CO 0.07 0.060.040.05′′′
 H2 x 0.12 0.12 0.2′′′
 CH2OH 0.03 0.040.04 0.05′′′
①X=0.14,250℃时该反应的平衡常数K=46.3.
②若6~8min时只改变了一个条件,则改变的条件是增加了1 mol氢气,第8min时,该反应是否达到平衡状态?不是(填“是”或“不是”).
③该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此温度的原因是:
Ⅰ.此温度下的催化剂活性高;
Ⅱ.温度低,反应速率慢,单位时间内的产量低;而该反应为放热反应,温度过高,转化率降低.
(3)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸.在常温下,甲酸的K=1×10-4,20.00mL 0.1000mol/L NaOH溶液与一定量等浓度甲酸溶液混合后所得溶液的c(HCOOH)=c(HCOO-),该溶液pH=4,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:3NaClO+2Fe(NO33+10NaOH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH主要的生产流程如下:

(1)写出反应①的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”).

(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响.
图1为不同的温度下,Fe(NO33不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO33质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响.
①工业生产中最佳温度为26℃,此时Fe(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为1.2.
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO.
③若Fe(NO33加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.
(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用B溶液(填序号).
A.H2O   B.CH3COONa、异丙醇   C.NH4Cl、异丙醇   D.Fe(NO33、异丙醇.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.NA表示阿伏伽德罗常数,1molNaOH固体含有(  )
A.NA个OH-B.3NA个离子C.2NA原子D.10NA个电子

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.海洋约占地球表面积的71%,海水化学资源的利用具有非常广阔的前景.
(1)海水晒盐可获得粗盐,在实验室中粗盐经过溶解、过滤、蒸发可制得精盐.
(2)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:

①为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用NaOH,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的量应过量;
②试剂②可以选用盐酸;
③试从节约能源、提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是C.
A.Mg(OH)$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{2800℃}^{电解}$Mg
B.Mg(OH)$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{还原}^{C}$Mg
C.Mg(OH)2$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2$→_{714℃}^{电解}$Mg
D.Mg(OH)2$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2$→_{还原}^{活泼金属}$Mg
(3)溴及其化合物用途十分广泛,我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作.工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:

某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):

①A装置中通入a气体的目的是(用离子方程式表示)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
②A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气.通入热空气的目的是吹出Br2
③反应过程中,B装置中有SO42-生成.检验SO42-的方法是取少量B装置中反应后的溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有SO42-
④C装置的作用是吸收未反应的Cl2、Br2和SO2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列各组物质在溶液中不发生化学反应而能共存的是(  )
A.Na2SO4  KNO3  Na2CO3   NH4ClB.H2SO4  BaCl2  Na2SO4  NaOH
C.MgCl2  AgNO3  KNO3  HClD.NH4HCO3  NaOH  NaCl   HCl

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水.
(1)还原沉淀法是处理含$C{r_2}O_7^{2-}$和$CrO_4^{2-}$工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:$CrO_4^{2-}$$\underset{\stackrel{{H}^{+}}{→}}{I转化}$$C{r_2}O_7^{2-}$$\underset{\stackrel{F{e}^{2+}}{→}}{II还原}$Cr3+$\frac{O{H}^{-}}{III沉淀}$Cr(OH)3
其中第Ⅰ步存在平衡:
2$CrO_4^{2-}$(黄色)+2H+?$C{r_2}O_7^{2-}$(橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=0,该溶液显橙色.
②根据2$CrO_4^{2-}$+2H+?$C{r_2}O_7^{2-}$+H2O,设计如图1装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7.Na2Cr2O7中铬元素的化合价为+6,图中右侧电极连接电源的正极,其电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O.
③第Ⅱ步反应的离子方程式:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O.
(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火.若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO43.完成该反应的化学方程式:
□CrO3+□C2H5OH+□H2SO4═□Cr2(SO43+□CH3COOH+□9H2O
(3)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图2所示.B点时剩余固体的成分是Cr2O3(填化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列说法正确的是(  )
A.已知0.1 mol•L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH?CH3COO-+H+,加少量烧碱溶液可使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大
B.25℃时,向水中加入少量固体CH3COONa,水的电离平衡:H2O?H++OH-逆向移动,c(H+)降低
C.取c(H+)=0.01mol/L的盐酸和醋酸各100mL,分别稀释2倍后,再分别加入 0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,醋酸与锌反应的速率大
D.常温下,将pH=11的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍后,溶液的pH=12

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