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研究物质间的氧化还原反应有重要的意义。
(1)一定条件下Fe(OH)3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4,其中反应的氧化剂是___________;生成0.5molK2FeO4转移电子的物质的量____________mol。
(2)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O
放电时,电池的负极反应式为____________。充电时电解液的pH____________(填“增大”“不变”或“减小”)
(3)H2O2是一种绿色氧化剂。工业制备H2O2的原理如下:
①电解池总反应:2S2O42?+2H+═S2O82-+H2↑
②电解生成的S2O82-水解:S2O82-+2H2O═H2O2+2H++SO42?
电解池中阴极反应式____________。
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硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2制备绿矾。
(一)SO2和O2反应制取的反应原理为:2SO2+O22SO3,在一密闭容器中一定时间内达到平衡。
(1)该反应的平衡常数表达式为______。
(2)该反应达到平衡状态的标志是______。
A.v(SO2)=v(SO3) | B.混合物的平均相对分子质量不变 |
C.混合气体质量不变 | D.各组分的体积分数不变 |
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下:
请同答下列问题:
(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式_______ 。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是______(填编号)。
A.为下一步反应提供碱性的环境 |
B.使KClO3转化为KClO |
C.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO |
D.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 |
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硫酸工厂的烟气中含有SO2,有多种方法可实现烟气脱硫。
(1)工业制硫酸的过程中,SO2被氧气氧化的化学方程式为 。
(2)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。
已知:25℃时,H2SO3 HSO3 -+H+ K=1.5×10-2
H2CO3HCO3 -+H+ K=4.4×10-7
下列试剂中适合用作该法吸收剂的是 (填字母序号)。
a.石灰乳 b. Na2SO3溶液 c. Na2CO3溶液
②“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂,向100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状况下0.448 L SO2气体,反应后测得溶液pH<7,则溶液中下列各离子浓度关系正确的是 (填字母序号)。
a.c(HSO3-)> c(SO32-)> c(H2SO3)
b.c(Na+)>c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
(3)某硫酸厂拟用烟气处理含Cr2O72-的酸性废水,在脱硫的同时制备Cr2O3产品。具体流程如下:
①吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则其中发生反应的离子方程式为 。
②中和池中的反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,该气体的化学式为 。
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已知氮元素有许多化合价,其化合价有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
(1)下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系:
金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是____________。
(2)以氨作为燃料的固体氧化物(含有02-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点,另外氨气含氢量高,不含碳,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体。其工作原理如图所示,
①该电池工作时的总反应为_______________________
②固体氧化物作为电池工作的电解质,O2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时,在接触面上发生的电极反应为________。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N2O5,写出在电解池中生成N2O5的电极反应式________________。
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实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O
(1)在该反应中,如有1 mol Cl2生成,被氧化的HCl的物质的量是 mol,转移电子的物质的量是 mol。
(2)某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到含有ClO-与ClO3-物质的量之比为1∶1的混合液,反应的化学方程式是 。
(3)报纸报道了多起卫生间清洗时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84消毒液”(主要成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析,原因是(用离子方程式表示) 。
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黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为: 8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
除去Al3+的离子方程式是 。
(3)为验证炉渣中含有FeO,先将炉渣用稀酸溶解,再在酸性条件下加入适当的氧化剂。(提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)
所选试剂为 、 ,证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
(4)配平上述反应的离子方程式(氧化性物质依据你的选择填入[ ])
Fe2++ H++ [ ] → Fe3++ [ ]+ H2O
(5)如果证明炉渣中是否含有FeO,将炉渣溶于稀硝酸,每含有1molFeO,可产生气体的体积是 L(标准状况,假设硝酸的还原产物只有NO)。
(6)Fe2O3可以作为染料,也可进一步制得净水剂Fe2(SO4)3, Fe2(SO4)3的净水原理是 (用相应的方程式表示)。
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许多物质的氧化能力受溶液酸碱性的影响。高锰酸钾在不同的条件下发生的还原反应如下:
MnO4—+ 5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O
MnO4— + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH—
MnO4— + e → MnO42—(溶液呈绿色)
MnO2的还原反应可表示如下:MnO2+4H+ + 2e → Mn2++2H2O
(1)MnO2与稀盐酸不能制取氯气,其原因是 。
(2)将SO2通入KMnO4溶液中,发生还原反应的过程为______→_______
(用化学式或离子符号表示)。
(3)将PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色。下列叙述正确的是________(选填编号)。
a.氧化性:PbO2>KMnO4 b.还原性:PbO2> KMnO4
c.该反应可以用盐酸酸化
(4)将高锰酸钾溶液逐滴加入到硫化钾溶液中可发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3:2。完成并配平该反应的化学方程式。
___KMnO4+___K2S+___ _____ → ___K2MnO4 +___K2SO4 +__S↓+___ ___
反应若生成5.44 g单质硫,反应过程中转移电子的物质的量为__________。
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过氧化氢水溶液俗称双氧水,沸点比水高,遇光、热及重金属化合物等均能引起分解。
(1)某试剂厂先制得7%~8%的双氧水,欲将其浓缩成30%的溶液,适宜方法是
(填写编号)。
a.常压蒸馏 b.减压蒸馏 c.加入生石灰常压蒸馏 d.加压蒸馏
(2)如果得到的双氧水中氧元素的含量为90%,则过氧化氢的纯度为 。众所周知,氢气在空气中燃烧生成水。有人提出,氢气在空气中燃烧也可能生成H2O2,但它因高温而分解了。为了验证氢气在空气中燃烧的产物中是否含有H2O2,某课外小组同学设计的实验装置见图-1。
(3)甲同学想从下图-2的①-④中选取替代图-1方框中的装置,可行的是 (填写编号)。
(4)若乙同学用酸性高锰酸钾溶液检测到了H2O2的存在,完成该反应的离子方程式:
→ + Mn2+ + H2O
丙同学对乙的检验方案提出了质疑:若锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H2S等还原性气体,也会使酸性高锰酸钾溶液褪色。请对乙同学的实验方案提出改进建议: 。
(5)过碳酸钠(2Na2CO3?3H2O2)俗称固体双氧水,极易分解,其分解反应的化学方程式可表示为:2 (2Na2CO3?3H2O2) → 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑
取一定量的过碳酸钠在密闭容器中使它完全分解,测得生成氧气12.0g。冷却到室温后,向所得产物中加水配制成10.6% 的Na2CO3溶液,需加水 g。
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氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
完成下列填空:
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前
①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;
②将KNO3(aq)的pH调至2.5;
③为防止空气中的 (写化学式)对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2。
(2)用足量Fe粉还原上述KNO3(aq)过程中,反应物与生成物的离子浓度、pH随时间的变化关系如图所示。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式: 。
(3)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为 。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到肼 g。
(4)常温下向25mL 0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6 mL NH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。在通入NH3的过程中溶液的导电能力 (填写“变大”、“变小”或“几乎不变”)。
(5)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 (选填编号)。
a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
(6)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡 (填写电离平衡移动情况)。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为 mol·L-1。
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