【题目】某实验小组用下图装置制备家用消毒液,并探究其性质。
反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验:
操作 | 现象 |
a. 测溶液pH, 并向其中滴加2滴酚酞 | pH = 13, 溶液变红,5min后褪色 |
b. 向其中逐滴加入盐酸 | 溶液逐渐变成黄绿色 |
(1)写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式 、 。
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去
为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作 | 现象 |
取 NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞 | 溶液变红,30min后褪色 |
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有 性。
(3) 该小组由操作b获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
① 操作b中溶液变成黄绿色的原因: (用离子方程式表示)。
② 有同学认为由操作b获得上述结论并不严谨,需要进一步确认此结论的实验方案是 。
(4) 有效氯的含量是检测含氯消毒剂消毒效果的重要指标。具体用“单位质量的含氯消毒液在酸性条件下所能释放出氯气的质量”进行表征,一般家用消毒液有效氯含量在5%以上。小组同学进行如下实验测定有效氯:取此消毒液5 g,加入20 mL 0.5 mol·L-1 KI溶液,10 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液;加几滴淀粉溶液后,用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3 20 mL。(已知:2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-) 。注:相对原子质量Cl35.5,Na23,S32,O 16 ,I 127, K39
①达到滴定终点时的实验现象是 。
②此消毒液有效氯含量为 %(保留一位有效数字)。获得结论:此实验制得的消毒液 (填“符合”或“不符合”)家用要求。
【答案】(1)4HCl + MnO2 Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O、Cl2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + H2O
(2) 5mL pH = 13 ;漂白性
(3)① 2H+ + ClO- + Cl- === Cl2↑+ H2O
② 取洗气瓶中溶液5mL,向其中逐滴加入硫酸,观察溶液是否逐渐变为黄绿色
(4)① 溶液蓝色褪去② 1.42 % 不符合
【解析】
试题分析:(1)该装置中发生的反应有两个,一个是制取氯气,反应的方程式为4HCl + MnO2 Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O,另一个是氯气与氢氧化钠发生反应制取消毒液,发生反应的方程式为Cl2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + H2O。
(2)根据资料可知,酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,则为了验证溶液褪色的原因,需要补充碱性溶液使酚酞褪色的对比实验,在这一过程中要注意物质的体积与浓度原溶液相同,所以应取5mL,PH=13的NaOH溶液;通过对比实验的现象,溶液在30min后褪色,与原实验对比5min后褪色证明溶液褪色原因为消毒液的漂白性。
(3)①溶液变成黄绿色的原因为ClO- 与 Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应生成了氯气,反应的方程式为2H+ + ClO- + Cl- === Cl2↑+ H2O;②操作b中加入的酸为盐酸,盐酸中含有参与反应的Cl-,所以不严谨,所以补充的实验为将盐酸换成硫酸即可,故答案为取洗气瓶中溶液5mL,向其中逐滴加入硫酸,观察溶液是否逐渐变为黄绿色。
(4)①用Na2S2O3溶液滴定生成的I2,而这反应的方程式为2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-,则滴定终点的现象为溶液蓝色褪去;②n(Na2S2O3)=20×10-3×0.1=2×10-3mol,2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-,则n(I2)=1/2n(Na2S2O3)=10-3mol,消毒液在酸性条件下与KI反应的离子方程式为4H++2ClO-+2I-=Cl2+I2+2H2O,则n(Cl2)= n(I2)=10-3 mol,则有效氯含量为71×10-3/5=1.42 %<5%,则该消毒液不符合家用要求。
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【题目】如下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合,则下列说法正确的是 ( )
A.图中属于烷烃的是A、C、H
B.图中C和F分子中氢原子数相同
C.图中物质碳元素的质量分数最大的是C
D.图中与B互为同分异构体的有E、F、H
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【题目】硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案。
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定,测定铁元素的含量
(1)写出该滴定反应的离子方程式 。
(2)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)
(3)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、药匙、烧杯、胶头滴管外,还需 (填仪器名称)。
在溶液配制过程中,下列操作会导致配制结果偏低的是___________(填写代号)。
a. 定容时,俯视容量瓶刻度线
b. 容量瓶在使用前内有少量蒸馏水
c. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤
d. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(4)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________。
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸 d.浓硫酸
方案二 称量法:操作流程如下:
(5)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+ 的离子方程式______ __。
步骤②中除用H2O2外还可以使用的物质是
步骤②是否可以省略 ,理由是 。
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、 、冷却、称量。
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量 g(用含a的代数式表示)。
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【题目】运用化学反应原理分析解答以下问题:
(1)弱酸在水溶液中存在电离平衡,部分0.1 mol·L-1弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 | 电离平衡常数(25 ℃) |
HClO | K=2.98×10-8 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 |
①当弱酸的浓度一定时,降低温度,K值________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列离子方程式和有关说法错误的是____________。
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中:2ClO-+H2O+CO2===2HClO+CO32-
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中:SO2+H2O+2CO32-===2HCO3-+SO32-
c.相同温度时,等物质的量浓度的三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为V(H2CO3)>V(H2SO3)>V(HClO)
d.相同温度时,等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)<c(NaClO)<c(Na2SO3)
③亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,写出该反应的化学方程式:___ 。
(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们对人类及生态系统会产生很大损害,必须进行处理后方可排放。
①在废水中存在平衡:2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。若改变条件使上述平衡向逆反应方向移动,则下列说法正确的是_______。
a.平衡常数K值可以不改变
b.达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率
c.达到新平衡后,溶液pH一定增大
d.再达平衡前逆反应速率一定大于正反应速率
②Cr2O72-和CrO42-最终生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-3 mol·L-1,溶液的pH调至4时,________(填“有”或“没有”)沉淀产生。
(3)已知:①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3,则该温度下反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的化学平衡常数K=________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。向某固定体积的密闭容器中加入3 mol CO和3 mol H2,充分反应后恢复至原温度,测定容器的压强为反应前的1/2,则CO的转化率为_________。
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【题目】反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1
下列有关反应速率的比较中正确的是
A.①>②>③>④ B.④<③=②<① C.④>③=②>① D.④>③>②>①
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【题目】分子晶体中如果不是由于分子本身形状的影响,它的晶体将取密堆积结构,原因是分子晶体中( )
A.分子间作用力无一定方向性
B.占据晶格结点的微粒是原子
C.化学键是共价键
D.三者都是
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【题目】水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为:
3Fe2++2S2O32-+O2+aOH-=Y+S4O62-+2H2O。下列说法中,不正确的是
A.S2O32-是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1 mol O2参加反应,转移的电子总数为4 mol
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【题目】高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
(1)已知: ①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a = kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ,温度升高后,K值 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2 L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2[ | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 (填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是 (填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)。
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【题目】有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2。
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是 (双选,填序号)。
A.容器内压强不变了
B.C(CO)不变了
C.v正(CO2)=v逆(CO)
D.C(CO2):c(CO)=1:1
(2)该反应的逆反应是_________(选填“吸热”、“放热”)反应。
(3)写出该反应的平衡常数表达式__________。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=__________(保留二位有效数字)。
(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。①升高温度__________;②再通入CO___________。
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