精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。

①向其中滴加双氧水,发生反应:H2O2+2H++2Iˉ =2H2O+I2

②生成的I2立即与试剂X反应,当试剂X消耗完后,生成的 I2 才会遇淀粉变蓝因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算:H2O2+2H++2Iˉ = 2H2O+I2的反应速率。

下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):

编号

往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)

催化剂

开始变蓝时间(min)

0.1 mol·Lˉ1

KI溶液

H2O

0.01 mol·Lˉ1

X 溶液

0.1mol·Lˉ1

双氧水

1 mol·L1

稀盐酸

1

20.0

10.0

10.0

20.0

20.0

1.4

2

20.0

m

10.0

10.0

n

2.8

3

10.0

20.0

10.0

20.0

20.0

2.8

4

20.0

10.0

10.0

20.0

20.0

5滴Fe2(SO4)3

0.6

 

(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2Iˉ = 2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=             ,n=              

(2)已知,I2与X完全反应时,两者物质的量之比为1∶2。按表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>________,才确保看到蓝色。

(3)实验1,浓度c(X)~ t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X) ~ t的变化曲线图(进行相应的标注)。

 

(4)实验4表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂       (填“提高”或“降低”)了反应活化能。

(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)2AlI3(s)。含Iˉ传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:________________________,充电时Al连接电源的___________极。

(6)已知:N2H4(l) +2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(g)  △H1= -640kJ/mol  

H2O(l)=H2O(g)   △H2=+44.0kJ/mol

则0.25mol 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是           

 

【答案】

(17分)

(1)20.0(2分)  20.0 (2分)   

(2)0.5mL (2分) 

(3)画图3分(标注1分)

(4)降低(2分)

(5)Al—3e+3I= AlI3 (2分)   负极(2分)

(6)204 kJ   (2分)

【解析】

试题分析:(1)实验1、2的目的是探究过氧化氢浓度对反应速率的影响,则KI溶液的浓度和体积、X的浓度和体积、稀盐酸的浓度和体积必须相同,所以n=20.0;由于溶液的总体积相等,则m=20.0,使实验1中双氧水的浓度大于实验2,符合控制变量设计实验方案的要求;(2)由于n=c•V,根据表中数据可以求X的物质的量为 0.0001mol,由于I2与X完全反应时,两者物质的量之比为1∶2,则消耗I2的物质的量为0.00005mol,由于H2O2+2H++2Iˉ = 2H2O+I2中过氧化氢与碘单质的系数之比等于物质的量之比,则需要过氧化氢的物质的量为0.00005mol,只有过氧化氢的物质的量大于0.00005mol时,碘单质才会过量,才能确保蓝色,由于V=n/c,则V(H2O2)>0.00005mol÷0.1mol·Lˉ1=0.0005L=0. 5mL;(3)实验1→3,就是减小KI溶液浓度,减小反应物浓度,反应速率减小,该反应能进行到底,则X溶液浓度减小到0的时间比实验1多一些;实验1→4,就是使用了5滴硫酸铁作催化剂,催化剂能加快反应速率,该反应能进行到底,则X溶液浓度减小到0的时间明显比实验1少一些;(4)催化剂能加快反应速率,主要原因是催化剂能降低反应的活化能;(5)负极发生氧化反应,所含元素化合价升高,反应物失去电子,根据电子、电荷、原子守恒原理可得:Al—3e+3I= AlI3;充电时总反应为2AlI3(s)2Al(s)+3I2(s),铝元素的化合价由+3价降为0价,发生还原反应,由于电解池中阴极发生还原反应,阴极与直流电源的负极相连,则Al连接电源的负极;(6)先将已知热化学方程式编号为①②,根据盖斯定律和题意,由①—②×4可得:N2H4(l) +2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(l)  △H= -816kJ/mol,则1mol液态肼液态双氧水反应生成液态水时放出772kJ热量,因此0.25mol液态肼液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为0.25×816kJ=204kJ。

考点:考查化学反应原理,涉及设计实验方案探究浓度对反应速率的影响、物质的量在化学方程式或离子方程式中的应用、物质的量浓度、溶液的体积、物质的量、浓度和催化剂影响反应速率的图像、催化剂影响反应速率的原因、新型充电电池、负极反应式、电解原理、盖斯定律、反应热的有关计算等。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图1.
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图2所示.

(1)Na2S2O3?5H2O的制备:
步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热.写出烧瓶内发生反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2

步骤2:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当C中溶液的pH
接近7
接近7
时,打开K2、关闭K1并停止加热,理由是
Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在
Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在
.装置B、D的作用是
吸收SO2,防止污染
吸收SO2,防止污染

步骤3:过滤C中的混合液,将滤液经过
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
、过滤、洗涤、烘干,得到产品.
(2)Na2S2O3性质的检验:
向新制氯水中加入Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性.该方案是否正确并说明理由
不正确,因为氯水中含有Cl-
不正确,因为氯水中含有Cl-

(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL.部分反应的离子方程式为
①Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;②I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为
2.4×10-3mol?L-1
2.4×10-3mol?L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?青岛二模)(1)某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备、性质等实验的流程和部分装置如下:

①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱为Cl2>Fe3+>I2(实验中不断小心振荡G装置中的试管).请回答A中发生反应的离子方程式
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Cl2↑+Mn2++2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Cl2↑+Mn2++2H2O
,试剂M为
FeI2
FeI2
溶液,证明氧化性为Cl2>Fe3+>I2的 实验现象是
先观察到下层CCl4由无色变为紫红色,后看到上层溶液由浅绿色变为黄色;
先观察到下层CCl4由无色变为紫红色,后看到上层溶液由浅绿色变为黄色;

②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2,当D的烧瓶中充满黄绿色气体后,关闭a、c打开b,D中的现象为
黄绿色气体消失,产生白烟,
黄绿色气体消失,产生白烟,
,反应一段时间后,关闭b打开c,观察到的现象为
烧杯中的液体进入烧瓶中,形成喷泉
烧杯中的液体进入烧瓶中,形成喷泉

③为使实验顺利进行,请简述F中的分液漏斗的正确操作方法
将F装置中分液漏斗顶端的塞子打开,再打开分液漏斗的旋塞,使分液漏斗中的液体
流下.
将F装置中分液漏斗顶端的塞子打开,再打开分液漏斗的旋塞,使分液漏斗中的液体
流下.

(2)某废水中含有一定量的Na+、SO32-,可能含有CO32-,某研究小组欲测定其中SO32-离子的浓度,设计如下实验方案:

①从下列试剂中选择试剂x为
C
C
(填序号):
A.0.1mol?L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液
B.0.5mol?L-11NaOH溶液
C.新制氯水
D.KI溶液
②加入试剂x生成SO42-的离子方程式为
Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+
Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+

③第ⅲ步的“系列操作”包含的操作名称为
过滤
过滤
洗涤
洗涤
干燥
干燥

④证明该废水中是否含有CO32-的实验方案为
向废水中加入足量的盐酸,将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水,若紫色KMnO4溶液颜色变浅,石灰水变浑浊,则证明废水中含有CO32-
向废水中加入足量的盐酸,将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水,若紫色KMnO4溶液颜色变浅,石灰水变浑浊,则证明废水中含有CO32-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某食用加碘盐是将KIO3或KI按一定比例加入食盐中配制而成的,其中还可能含有少量Fe2+、Fe3+.某兴趣小组欲探究该加碘盐中碘元素的存在形式及其含量.
已知:①IO-3、Fe3+、I2的氧化性依次递减②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
请回答:实验I:确定加碘盐中碘元素的存在形式
[实验步骤及现象]
实验
编号
实验步骤 实验现象
用适量的蒸馏水溶解食盐,并将所得溶液分成2份
向第一份溶液中加入KSCN溶液,再加入氯水 溶液加入KSCN后无明显变化,加入氯水后变红
向第二份溶液中加入稀盐酸酸化,再加入足量KI固体,最后加入淀粉溶液 溶液变蓝
(1)由实验②,可以得出的结论是
碘盐中不含Fe3+,含有Fe2+
碘盐中不含Fe3+,含有Fe2+

(2)经检验,实验③中加入KI固体充分反应后,生成的含碘物质只有一种,发生反应的离子方程式为
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O

(3)由上述实验可以确定该食盐中的碘元素存在于
KIO3
KIO3
(填化学式)中.
实验Ⅱ:测定加碘盐中碘元素含量
[实验步骤]①配制100mL 0.00200mol/L Na2S2O3标准溶液.
②用托盘天平称取20.0g加碘盐,置于锥形瓶中,加入100mL蒸馏水,溶解.
③向锥形瓶中加入2mL 1 mol/L盐酸,再加入足量5% KI溶液,振荡,静置几分钟后,加入几滴淀粉溶液.
④用0.00200mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定,至终点.平行测定3次.
[实验数据]
实验编号 1 2 3
Na2S2O3溶液的体积/mL 14.98 15.00 15.02
(4)实验步骤①中,配制100mL 0.00200mol/l.Na2S2O3标准溶液需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和
100mL容量瓶
100mL容量瓶

(5)达到滴定终点时的现象是.
(6)已知:加碘盐中含碘元素的物质与所消耗Na2S2O3的物质的量之比为1:6.根据实验数据,可计算出每1kg加碘盐中含碘元素mg(计算结果保留2位小数).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:2012-2013学年广东省广州市番禺区高三统考(二)理综化学试卷(解析版) 题型:计算题

已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应:H2O2+2H++2I→2H2O+I2,且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中的I继续被H2O2氧化,生成的I2与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H2O2+2H++2I→2H2O+I2的反应速率。

下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):

编号

往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)

催化剂

开始变蓝时间(min)

0.1 mol·Lˉ1

KI溶液

H2O

0.01 mol·Lˉ1

X 溶液

0.1 mol·Lˉ1

双氧水

1 mol·Lˉ1

稀盐酸

1

20.0

10.0

10.0

20.0

20.0

1.4

2

20.0

m

10.0

10.0

n

2.8

3

10.0

20.0

10.0

20.0

20.0

2.8

4

20.0

10.0

10.0

20.0

20.0

5滴Fe2(SO4)3

0.6

 

(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I→2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=             ,n=              

(2)已知,I2与X反应时,两者物质的量之比为1∶2。按面表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>________,才确保看到蓝色。

(3)实验1,浓度c(X)~ t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X)~ t的变化曲线图(进行相应的标注)。

(4)实验3表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂       (填“提高”或“降低”)了反应活化能。

(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)2AlI3(s)。含I传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:______________________________,充电时Al连接电源的___________极。

 

查看答案和解析>>

同步练习册答案