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文档简介
1、一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1 na 2s2o4 (连二亚硫酸钠)是易溶于水,不溶于甲醇的白色固体,在空气中极易被氧化,是一种还原性漂白剂。制取na2s2 o4 的方法很多,(1)在碱性溶液中用nabh 4 还原 nahso 3 法制备 na 2s2 o 4 的反应原理为:nabh 4 nahso 3naohna 2s2o4 nabo 2 h 2o (未配平)反应装置如图所示:实验开始及整个过程中均需通入n 2 ,其目的是_ 。制备过程中温度需控制在1045,采用水浴加热的主要优点是_ 。为使 nahso 3 尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中的反应液,应控制n nahso
2、3_。n nabh 4( 2)用 hcoona 还原 so2 制备 na 2s2o 4 的装置(夹持加热仪器略)如下:装置 a 烧瓶中发生反应的化学方程式为_ 。装置 b 用于净化 so2 ,适宜的试剂是_ 。装置 c 在 7083生成 na 2s2o4 并析出,同时逸出co2 ,该反应的化学方程式为_ ,加入 ch 3oh 的目的是 _ ;利用反应后的浊液分离提纯na2s2o4 需经过的操作为_ 。【答案】排出装置内空气,使反应在无氧状况下进行使反应液均匀受热小于 8:1(或8) na2so3 2hcl 2naclh 2 oso2饱和 nahso 3 溶液2hcoona 4so2 na2 c
3、o32na 2s2o4h 2o 3co2 降低 na 2s2o 4 的溶解度过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥【解析】【分析】(1) na 2s2o 4 在空气中极易被氧化,通入n 2 其目的是排出装置内空气;采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热; nabh 4 nahso 3 naohna 2s2o4nabo 2 h 2o ,根据得失电子守恒可知,n nahso 3=8;n nabh 4(2)装置 a 烧瓶中发生 na2 so3 与盐酸反应生成so2 的反应;生成的so2 气体中含有hcl 气体,根据性质选择除杂溶液;装置 c 在 7083 hcoona 和 so2 、 na2co3 反应生
4、成 na 2s2o 4 并析出,同时逸出 co2 ; na 2s2o4 不溶于甲醇,加入 ch 3oh 可降低 na 2 s2o 4 的溶解度;利用反应后的浊液分离提纯 na 2s2o4 需重结晶。【详解】(1) na 2s2o 4 在空气中极易被氧化,实验开始及整个过程中均需通入n 2 ,其目的是排出装置内空气,使反应在无氧状况下进行;制备过程中温度需控制在1045 ,采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热;根据得失电子守恒配平方程式,nabh 48nahso 3 =4na 2s2o 4nabo 2 6h 2o ,n nahso 3=8,为使 nahso 3尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中
5、的反应液,应控制n nabh 4n nahso 38;n nabh 4(2)装置 a 烧瓶中发生反应的化学方程式为na 2so32hcl 2naclh 2o so2 ;生成的 so2气体中含有 hcl 气体,除杂适宜的试剂是饱和nahso 3 溶液;装置 c 在 7083 生成 na 2s2o4 并析出,同时逸出co2 ,化学方程式为2hcoona4so2 na2 co32na 2s2o4 h 2o3co2 ; na 2s2o 4 不溶于甲醇,加入 ch3 oh 的目的是降低 na 2s2o 4 的溶解度;利用反应后的浊液分离提纯na2s2 o4 需经过的操作为过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥。
6、2 高氯酸铵是一种常见的强氧化剂,常用作火箭发射的推进剂。根据下列信息回答问题:已知 :高氯酸铵受热分解为n2、 cl2、 o2 和 h2o; mg3n2 易水解 ; cu 与 n2 在酒精灯加热条件下不反应。(1)写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _,mg3n2 的电子式为_。(2)现有 23.5g nh4clo4 分解,用下列装置设计实验,验证其分解产物并计算分解率。(注 :装置中空气已除尽 ;装置可重复使用 ;bf 装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。 )用 e 装置质量的增加来验证生成的气体产物之一,则e 中盛放的试剂是:_。请按气流由左至右的方向连接装置:a ed b_e
7、 (选择 bf装置,并用bf 字母填空 )。证明产物中有cl2 的实验现象 :_。反应结束后,若c 装置质量增加了2.38g,则 nh4clo4 的分解率是 :_%。( 3)样品中 nh4 clo4 的含量 (杂质中不含 nh4+)还可用蒸馏法测定 (如图所示,加热和夹持装置已略去 ),实验步骤如下 :步骤 1:组装仪器,检查气密性 ;准确称取样品a g(不超过 0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150ml水溶解。步骤 2:准确量取 40.00ml 约 0.1mol/l h 24于锥形瓶中。so步骤 3:向蒸馏烧瓶中加入 20ml 3mol/l naoh 溶液 ;加热蒸馏使 nh3 全部挥发。步骤
8、 4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置23 次,洗涤液并入锥形瓶中。步骤 5:向锥形瓶中加 23 滴甲基橙,用c mol/l naoh 标准溶液滴定至终点,消耗naoh 标准溶液 v1 ml。步骤 6:重复实验 23 次。回答下列问题 :步骤 2 中,准确量取40.00ml h 2so4 溶液的玻璃仪器是: _。为获得样品中nh4clo4 的含量,还需补充的实验是:_。【答案】 2nh4 42222浓硫酸clo2o +n +cl +4h oe f c d裝置中颜色由无色变为橙色85.0 或 85 酸式滴定管或移液管用 naoh 标准溶液标定硫酸溶液的浓度【解析】【分析】(1)根据得失电子守恒配平高氯
9、酸铵受热分解的化学反应方程式;mg3n2 是离子化合物;(2) a 是高氯酸铵受热分解的装置;b 是氢氧化钠溶液,可以吸收氯气;c 中盛放 mg粉,可以检验氮气;d 中溴化钾可以检验氯气; f 中铜粉可以检验氧气;e 中盛放液体,根据 e 装置质量的增加来验证生成的水,所以e 中盛浓硫酸;(3)根据硫酸体积的精度是0.01ml 选择仪器;要计算 nh4clo4 的含量,需要知道硫酸溶液的浓度。【详解】(1)根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式为2nh4clo2o +n +cl +4h o ; mgn是离子化合物,电子式是4222232;(2) a 是高氯酸铵受热分解的装置;b
10、是氢氧化钠溶液,可以吸收氯气;c 中盛放 mg粉,可以检验氮气; d 中溴化钾可以检验氯气;f 中铜粉可以检验氧气;e 中盛放液体,根据 e 装置质量的增加来验证生成的水,所以e 中盛浓硫酸;根据以上分析,按气流由左至右的方向连接装置:a ed befce;d 中溴化钾可以与氯气反应,方程式是2kbr+cl2=2kcl+br,溴水为橙色,所以 d 裝置中颜色由无色变为橙色可以证明产物中有cl2;c 中盛放 mg 粉,可以与氮气反应生成mg3 n2,若 c 装置质量增加了2.38g,说明反应生2.38 g100% 85% ;成氮气 2.38g,则 nh4clo4 的分解率是1423.5 g117
11、.5( 3)根据硫酸体积的精度是 0.01ml,准确量取 40.00mlh2so4 溶液的玻璃仪器是酸式滴定管;为获得样品中 nh4clo4 的含量,还需补充的实验是用 naoh 标准溶液标定硫酸溶液的浓度。3 铋酸钠( nabio3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题: .制取铋酸钠制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:物质 nabio33bi(oh)难溶于水;白性质不溶于冷水,浅黄色色( 1) b 装置用于除去 hcl,盛放的试剂是 _;( 2) c 中盛放 bi(oh)3 与 naoh 混
12、合物,与 cl2 反应生成 nabio3,反应的离子方程式为_;( 3)当观察到 _(填现象)时,可以初步判断c 中反应已经完成;( 4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留cl2 以免污染空气。除去 cl2 的操作是 _;( 5)反应结束后,为从装置 c 中获得尽可能多的产品,需要的操作有_;.铋酸钠的应用检验 mn 2+( 6)往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在mn 2+。产生紫红色现象的离子方程式为_;某同学在较浓的mnso4 溶液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,结果没有紫红色出现,但观察到黑色固体(mno2)生成。产生此现象的离子反应方程式为_。.产品纯度的
13、测定(7)取上述nabio3 产品 wg,加入足量稀硫酸和mnso4 稀溶液使其完全反应,再用-1的 h2 2 4mno4-(已知: h2 2 44-22+2cmo1lc o 标准溶液滴定生成的c o +mnoco +mn+h o,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗vml 标准溶液。该产品的纯度为_(用含 w、 c、 v 的代数式表示)。【答案】饱和食盐水 bi(oh)3+3oh-+na+cl2=nabio3+2cl-+3h2o c中白色固体消失(或黄色不再加深) 关闭 k1、 k3,打开 k2 在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥2+3+-+2+2mno-+5nabio3+2mn +14h
14、 =5bi +2mno4 +5na +7h2o3mn4+2h2 o=5mno2 +4h280cv 10-3 100%或0.28cv 100%或 28cv %www【解析】【分析】用浓 hcl 和 mno 2反应制备2hcl,要用饱和食盐水出去,然后利cl ,其中混有挥发出来的用 cl2的强氧化性在碱性条件下将332+的还原性将 nabio3还bi(oh) 氧化成 nabio ;利用 mn原而 mn 2+被氧化成紫红色溶液mno4 -来检验 nabio3的氧化性;实验结束后2cl 有毒,要除去,做法是打开三颈烧瓶的naoh 溶液,使其留下和氯气反应;nabio3 纯度的检测利用32+反应生成 m
15、no 4-, mno 4-再和草酸反应来测定,找到nabio3、 mn2+、 mno 4-nabio 和 mn、草酸四种物质之间的关系,在计算即可。【详解】(1)除去氯气中混有的hcl,用饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;(2)反应物为bi(oh)3、 cl2 和 naoh 混合物, +3 价的 bi 被氧化成 nabio3, cl2 被还原成cl-,根据原子守恒还有水生成,所以反应为:bi(oh)3+3oh-+na+cl2 =nabio3+2cl-+3h2o,故答案为: bi(oh)3+3oh-+na+cl2=nabio3+2cl-+3h2o;(3) c 中反应已经完成 ,则白色的 bi(o
16、h)3 全部变为了黄色的nabio3,故答案为: c 中白色固体消失(或黄色不再加深);(4)从图上来看关闭 k1 3,打开21、 kk 可使 naoh 留下与氯气反应,故答案为:关闭k32k ,打开 k ;( 5)由题意知道 nabio3 不溶于冷水,接下来的操作尽可能在冰水中操作即可,操作为:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;( 6)往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在mn 2+,说明铋酸钠将mn 2+氧化成 mno4-,因为是酸性条件,所以铋酸钠被还原成bi3+,据此写方程式并配平为5nabio3+2mn
17、2+14h+=5bi3+2mno 4-+5na+7h2o,故答案为:2+3+-+5nabio3+2mn +14h =5bi +2mno4 +5na +7h2o;由题意可知, mn 2+过量,铋酸钠少量,过量的mn 2+和 mno4-发生反应生成了黑色的mno 2,反应方程式为3mn 2+2mno4-+2h2o=5mno 2 +4h+,故答案为: 3mn 2+2mno 4-+2h2o=5mno 2 +4h+;( 7)根据得失电子守恒找出关系式为: 5nabio3 2mn 2+ 2mno4-5h2c2o4,计算铋酸钠理论产量:5nabio 3 5h2 c2o41400g5molm(理论 )cv 1
18、0 3 mol0.28cvg0.28cv 100%,所以答案为:解得 m(理论) =0.28cvg,所以纯度 =wg 100%=w280cv 10-30.28cv28cv 100%或 100%或%。www【点睛】( 7)在复杂的纯度、产率等计算中,用得失电子守恒法找出各关键物质之间的关系,由此计算,可以事半功倍,如本题中的关系5nabio3 5h2c2o4,使复杂问题简单化了。4 羟氨( nh2oh)是一种还原剂,和联氨一样是一种弱碱,不稳定,室温下吸收水汽迅速分解。回答下列问题:( 1)请写出羟氨的电子式 _。( 2)利用 kmno4 标准溶液定量间接测定羟氨的纯度。测定步骤如下:溶液配制:
19、称取5.0g 某羟氨样品,溶解在_酸中后加适量蒸馏水,将其全部转移至100ml 的 _中,加蒸馏水至_。取 20.00ml 的羟氨酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反应:3 n2o2nh2oh2 4fe,生成的4fe2 h2o 6hfe2 用0.4000 mol l 1 的酸性 kmno4 溶液滴定,滴定达到终点的现象是 _。请写出 fe2 与酸性 kmno4 溶液反应的离子方程式_ 。重复滴定 3次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:计算试样的纯度_%。(3)下列操作导致误差偏高的有_(填编号)。a 滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失b 滴定管未经润洗盛装 kmno4 溶液c 羟氨
20、称量时,时间过长和溶解时没有及时用酸酸化d kmno4 溶液起始读数仰视,终点正常读数【答案】硫酸容量瓶刻度线当最后一滴滴入时,锥形瓶中溶液的颜色由无色变为紫红色,且半分钟不褪色 5fe2+mno 4-+8h+ 5fe3+mn 2+4h2o 66 ab 【解析】【分析】(1)根据羟氨化学式写出其电子式;(2)羟氨应溶解在24cl 会被 mno4-氧化;h so 中,因为 hcl 中的用酸性 kmno4 溶液滴定达到终点的现象是当最后一滴滴入时,锥形瓶中溶液的颜色由无色变为紫红色,且半分钟不褪色;根据氧化还原反应的规律写出fe2 与酸性 kmno4 溶液反应的离子方程式,根据物质的量的关系计算式
21、样纯度;(3)根据氧化还原滴定的相关操作分析实验误差。【详解】(1)根据羟氨化学式nh2 oh 可知其电子式为:,故答案为:;(2)羟氨应溶解在h2so4 中,因为 hcl 中的 cl 会被 mno4-氧化,将其全部转移至100ml 的容量瓶中,加蒸馏水至刻度线,故答案为:硫酸;容量瓶;刻度线;用酸性 kmno4 溶液滴定达到终点的现象是当最后一滴滴入时,锥形瓶中溶液的颜色由无色变为紫红色,且半分钟不褪色;根据氧化还原反应的规律写出fe2 与酸性 kmno4 溶液反应的离子方程式为:5fe2+mno4-+ 5fe3+2+2+8h+mn +4h o;由消耗高锰酸钾体积表可知,第一次误差过大,舍去
22、,v(平均 )= 19.9820.02=20.00ml;2设滴定时 nh22+的物质的量为xmol ,依据离子方程式可得关系式:oh5nh 2oh 2+ :2mno 4-52xncv =20.0010-30.4解得 x=0.02因总量为 100ml,所以 n(nh2oh2+) 0.02 50.1mol3mn(no 3)2+2kmno4+2h2o 5mno 2 +2kno3+4hno3,反应生成的m=n m 0.1 33g/mol3.3gw=m100% =3.3100%=66%m样5.0故答案为:当最后一滴滴入时,锥形瓶中溶液的颜色由无色变为紫红色,且半分钟不褪色; 5fe2+mno 4-+8h
23、+ 5fe3+mn 2+4h2o;66;(3)a滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失会导致v 标准 偏大,计算结果偏高;b滴定管未经润洗盛装 kmno4 溶液,相当于把kmno4 溶液稀释,滴定时消耗体积增大,计算结果偏高;c羟氨称量时,时间过长和溶解时没有及时用酸酸化会导致羟氨被氧化,导致消耗体积偏小,计算结果偏低;d kmno4 溶液起始读数仰视,终点正常读数,导致消耗体积偏小,计算结果偏低;故答案为: ab。【点睛】注意氧化还原滴定操作中的注意事项,根据公式判断不同操作可能引起的实验误差。5mno 2 是制造干电池的主要原料之一,也是中学化学中常见的一种试剂。工业上mn(no 3)2 和
24、 kmno4 为原料制备 mno2,其生产原理如下:用软锰矿(含mno 2 和少量的fe o 、 sio )和碳反应制得mno ;再将 mno 与稀硝酸反应,反应后经过滤、提纯、浓232缩,可制得50%的 mn(no 3 2溶液;在一定条件下,把32溶液滴加到 kmno4)50%的 mn(no)溶液中,发生如下反应:沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到mno2。请回答下列问题:、若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图 1 所示的装置甲中,与稀硝酸反应,观察到装置乙中有红棕色气体产生。(1)写出甲中产生气体反应的化学方程式_。(2)在制备 mno2 的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水,则氨水的作用是_
25、。、有人提出用日光分解kmno4 溶液的方法可制取mno 2,反应方程式为:4222-)随时间的变化曲线如图2 所示,4kmno +2h o4mno +4koh+3o该反应中c( oh分析曲线的变化趋势,你认为形成该变化的原因是_。、某兴趣小组通过实验研究mno2 的氧化性进行了一系列的研究。(1)该小组设计了如下4 个方案以验证 mno2的氧化性,可行的是 _。a把 mno固体加入到feso溶液中,再加入kscn溶液,观察溶液是否变红24b把 mno2 固体加入到fecl3 溶液中,再加入kscn溶液,观察溶液是否变红c把 mno 2固体加入到 na2so3 溶液中,再加入 bacl2 观察
26、是否有白色沉淀生成d把 mno2 固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中mno2 的氧化能力,他们控制ki 溶液的浓度和mno 2 固体的质量相同,恒定实验温度在298k,设计如下对比试验。实验酸或碱现象a1滴 0.2mol/lnaoh 溶液不变色b1滴水缓慢变浅棕褐色c1滴 0.1mol/l 硫酸溶液迅速变棕褐色该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是_。写出在 mno 2 迅速氧化 i- 的离子方程式_。【答案】 fe+4hno 3=fe(no 3)3+no +2h2o 可以中和硝酸,增大反应物的转化率,使原料尽可能多地转化为mno 2反应生成的
27、 mno2 对该反应起催化作用a 酸性越强, mno 2氧化能力越强mno 2+2i- +4h+= mn2+i2+2h2 o【解析】【分析】、(1)软锰矿中含有少量fe23o ,在加热条件下与 c 反应生成铁,铁与稀硝酸反应生成no气体,为便于吸收氮氧化物,向乙中通入空气,空气中的氧气将no 氧化成 no2,使气体呈红棕色,丙中应盛naoh 溶液等碱性物质,吸收有毒气体no2;(2)制备 mno 2 的实验中生成 hno3,加入氨水,可以中和硝酸,增大反应物的转化率,使原料尽可能多地转化为 mno 2;、反应中 c(oh-)在 t1 时突然增大,说明反应速率增大,在其它条件不变的情况下,可考虑
28、生成物起催化作用;、 (1) a 中,通过溶液变红,可说明mno 2 固体将 fe2+氧化为 fe3+; b 中, fe3+没有还原性, mno232-氧化,都产生白色沉淀;d 中, mno 2不能表现氧化性; c 中,不管是否将 so固体加入到稀盐酸中,不发生反应。2)从溶液的酸碱性及产生的现象,可得出酸性越强,i-i(转化为 2 的反应速率越快,现象越明显, mno2 氧化能力越强的结论;mno 2 在酸性溶液中氧化i- ,生成 mn 2+、 i2 和 h2o。【详解】、 (1)软锰矿中含有少量 fe2 o3,在加热条件下与 c 反应生成铁,铁与稀硝酸反应生成 no 气体。反应的方程式为
29、fe+4hno3=fe(no3)3+no +2h2 o;答案为:fe+4hno3=fe(no3)3+no +2h2o;(2)制备 mno 2 的实验中生成hno3,加入氨水,可以中和硝酸,增大反应物的转化率,使原料尽可能多地转化为mno 2;答案为:可以中和硝酸,增大反应物的转化率,使原料尽可能多地转化为mno 2;、反应中c(oh-)在 t1 时突然增大,说明反应速率增大,在其它条件不变的情况下,可考虑生成物 mno 2 起催化作用;答案为:反应生成的 mno2 对该反应起催化作用;、 (1) a 中,通过溶液变红,可说明 mno 2 固体将 fe2+氧化为 fe3+, a 符合题意;b 中
30、, fe3+没有还原性,mno 2 不能表现氧化性,b 不合题意;c 中,不管是否将so32- 氧化,都产生白色沉淀,c 不合题意;d 中, mno2 固体加入到稀盐酸中,不发生反应,d 不合题意。故选 a;(2)从溶液的酸碱性及产生的现象,可得出酸性越强,i-转化为 i2 的反应速率越快,现象越明显, mno2 氧化能力越强的结论;答案为:酸性越强,mno2 氧化能力越强;mno2 在酸性溶液中氧化i- ,生成 mn 2+、 i2和 h2o,反应的离子方程式为 mno2+2i- +4h+=mn2+222+2i-+2+ 22+i +2h o;答案为: mno+4h = mn +i +2h o。
31、6 以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细-氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为al2 o3(含少量杂质sio2、 feo、 fe2o3),其制备实验流程如下:( 1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为_。( 2)图中 “滤渣 ”的主要成分为 _(填化学式 )。(3)加 30%的 h2o2 溶液发生的离子反应方程式为_ 。(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4nh4al(so4)212h2o2al2o3+ 2nh3 + n2 + 5so3 + 3so2 + 53h2o,将产生的气体通过下图所示的装置。集气瓶中收集到的气体是_(填化学式 )。足量饱和nahso3
32、溶液吸收的物质除大部分h2o( g)外还有 _(填化学式 )。kmno4 溶液褪色( mno4 还原为 mn2+),发生的离子反应方程式为_ 。【答案】 al2o3+ 3h2so4= al2(so4)3+ 3h2o sio2 2fe2+h2 o2+2h+= 2fe3+2h2o n2 so3、 nh3 2mno 4 +5so2+ 2h2o = 2mn2+ 5so42 +4h+【解析】【分析】根据题意,铝灰的主要成分为al2 o3(含少量杂质 sio2、 feo、 fe2o3),铝灰中加稀硫酸,al2 o3、 feo、 fe2o3 转化为离子, sio2 不溶于硫酸,过滤,滤液中含有al3+、fe
33、2+、 fe3+,加入双氧水, fe2+被氧化为fe3+,加入 k4fe( cn) 6后 fe3+转化为沉淀,过滤,在滤液中加入硫酸铵,生成 nh4al( so4) 2,结晶、干燥、煅烧得到-al2o3。【详解】(1) al2o3 与硫酸反应生成硫酸铝和水,其反应的方程式为al2 o3+3h2so4=al2(so4 )3+3h2o。(2)根据上述分析,图中“滤渣 ”的主要成分是不溶于硫酸的二氧化硅,化学式为sio2。(3)滤液中含有al3+、 fe2+、 fe3+,加 30%的 h2o2 溶液将 fe2+被氧化为 fe3+,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平,发生反应的离子方程式为2fe
34、2+2 2+3+2+ h o +2h =2fe +2h o(4) nh442?12h2o 分解生成的气体33被亚硫酸钠吸收,二氧化硫被高al( so)nh 和 so锰酸钾吸收,所以最后集气瓶中收集到的气体是n2。饱和 nahso333溶液吸收的物质除大部分2能与 so、氨气反应,则足量饱和nahsoh o(g)外,还有so3、 nh3 。酸性条件下,kmno4 与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平,其反应的离子方程式为:2mno-2+2-+4h+4224。+5so +2h o=2mn+5so7 亚硝酰硫酸(noso4h)主要用于染料、医药等工业。实验室
35、制备亚硝酰硫酸的方法如下:将so2 通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中,维持体系温度略低于20,搅拌,使其充分反应。反应过程中,亚硝酰硫酸的物质的量和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。(1)实验室制备 noso4h 的化学反应方程式为 _。反应进行到 10min 后,反应速度明显加快,其可能的原因是_。反应过程中,硝酸减少的物质的量大于noso4h 生成的物质的量的可能原因是_(2)为了测定亚硝酰硫酸的纯度,进行如下实验:。准确称取 1.200g 产品放入锥形瓶中,加入50.00ml0.1000moll-1 的 kmno4 标准溶液和足量稀 h2so4,摇匀,使其充分反应。再将反应后溶液加热至
36、6070(使生成的hno3 挥发逸出),冷却至室温,用0.2500mol l-1na2c2o4 标准溶液滴定至终点,消耗na2c2o4 溶液的体积为 16.00ml。已知: 2kmno4 +5noso4h+2h2o=k2so4+2mnso4+5hno3+2h2so4; kmno4 在酸性条件下被还原为 mn 2+。根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度。(写出计算过程)_【答案】 hno3244硝酸会挥发+sonoso h生成的 noso h 对该反应有催化作用和分解 90.00%【解析】【分析】(1)设 noso4h 中 n 的化合价为 x,根据化合价代数和为0 有: x+(+6)1+(-2)
37、 5+(+1) 1=0,解得: x=+3,n 元素化合价从 +5 降低到 +3,必有 s 元素化合价从 +4 升高到 +6,发生的是氧化还原反应,氧化剂与还原剂物质的量之比=1: 1;(2) 50.00ml0.1000moll-1 的 kmno4与 16.00ml-12 2 4反应之后剩余的0.2500mol lna c okmno4 再与 noso4h 反应。【详解】(1) n 元素化合价从+5 降低到 +3,必有 s 元素化合价从+4 升高到 +6,n 元素和 s元素的物质的量之比 =1:1,所以反应的方程式为:hno3 2浓硫酸4+sonoso h,故答案为:浓硫酸hno3+so2nos
38、o4 h;反应前十分钟没有加快,不是温度,十分钟后明显加快,说明生成的物质对反应有催化作用,故答案为:生成的noso4h 对该反应有催化作用;从反应的方程式看:参加反应的硝酸和生成的noso4h 比例为 1:1,消耗的硝酸多,可能是有一部分挥发和分解了,故答案为:硝酸会挥发和分解;( 2)一部分 kmno4 标准溶液和 noso4h 反应,剩余的 kmno4 标准溶液用 na2c2o4 反滴定, kmno4 和 na2c2o4, kmno4 中 mn 元素化合价从 +7 降低到 +2,降低 5,作氧化剂,na2c2o4 中 c 元素化合价从+3 升高到 +4 升高了 1, 2 个 c 升高了
39、2,作还原剂,根据得失电2kmno 45na2c2o 4子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比=2:5,所以2mol5mol,n10.25mol/l 16 10-3 l解得:和 na2 2 44的物质的量1-34总的物质的量c o反应的 kmnon =1.610mol , kmno-3-1=5 10-3mol ,所以和 noso4h 反应的kmno4 的物质的量 =5 10-=50.00 10l 0.1000moll2kmno 45noso4 h3mol-1.6 10-3mol=3.4 10-3 mol ,所以2mol5127g ,解得 noso4h 的质量3.410 3mm=1.0795g,所
40、以样品中1.0795g100% 90.00%,故答案为: 90.00%。noso4 h 的纯度 =1.2g【点睛】和 na2c2o4 反应的 kmno4 加上和 noso4h 反应的 kmno4 为总的 kmno4 的量。8nh3 和cl2 在常温下可快速反应生成氮气:2nh3+3cl2 n2+6hcl。当cl2 和nh3 比例不同时,产物有差异。(1)该反应可用于检验化工生产中氯气是否泄漏。如氯气有少量泄漏,用氨气检验时的现象为 _ 。(2)若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气,用于制备盐酸,cl2 和 nh3 的最佳比例为_。(3)常温常压下,取总物质的量为12mol 的氯气和氨气的混合气
41、体,完全反应后,气体物质的量保持不变。求:反应前氯气和氨气的物质的量之比_ 反应后生成的氧化产物的质量_。(4)若将总体积为 100l 的 nh3 和 cl2 混合,实验精确测得充分反应后无色混合气体中n2 占混合气体的 1 ,求生成氧化产物的物质的量 _ 。(该实验数据在标准状况下测7定)【答案】有白烟生成32n(nh3) n(cl2)=11 m(n2)=56g 余 nh3 和 n2 0.263mol ,余hcl 和 n2 0.893mol【解析】【分析】nh3 和 cl2 在常温下可快速反应生成氮气: 2nh3+3cl2 n2+6hcl。当 cl2 和 nh3 比例不同时,产物有差异。(1)要检验化工生产中氯气是
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