下列变化一定需要加入还原剂才能实现的是( )
A.HCO3-→CO2 B.HCl→Cl2 C.KClO3→KCl D.MnO4-→Mn2+
二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。已知: ClO2浓度过高或受热易分解,甚至会爆炸。现有下列制备ClO2的方法:
(1)方法一:氧化法
可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,反应原理为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______________________。
②研究表明:若反应开始时盐酸浓度较大,则气体产物中有Cl2,用离子方程式解释产生Cl2的原因__________________________________________________。
(2)方法二:草酸还原法
在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸钠的方法来制备ClO2
①写出制备ClO2的离子方程式:__________________________________________;
②与电解法相比,用草酸还原法制备ClO2的特点是____________________,提高了生产、储存及运输过程的安全性。
(3)已知: ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH 的关系如图所示。当pH<2.0 时,ClO2-也能被I- 完全还原为Cl-。反应生成的I2与Na2S2O3 反应的方程式: 2Na2S2O3+ I2= Na2S4O6 + 2NaI。用ClO2消毒的饮用水中含有ClO2、ClO2-。测定饮用水中ClO2、ClO2-的含量,分两步进行:
①用紫外分光光度法测得水样中ClO2的含量为a mol/L。
②用滴定法测量ClO2-的含量。请完成相应的实验步骤:
步骤1: 准确量取V mL 上述水样加入锥形瓶中。
步骤2: 调节水样的pH小于2。
步骤3: 加入足量的KI 晶体,充分反应。
步骤4: 加入少量淀粉溶液,用c mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3 溶液V1 mL。
根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2-的浓度为___________mol/L( 用含字母的代数式表示)。
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。工业ZnO中含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ),纯化工业ZnO的流程如下:
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化。
(1)“酸浸”时需不断通入髙温水蒸气,其目的是 ________________。
(2)“除杂I”中生成Fe(OH)3反应的离子方程式为______________________________。
(3)“除杂2”中所得滤渣主要成分是____________。
(4)滤饼要用水洗,检验是否洗涤干净的方法是_________________。
(5)已知:Zn(OH)2 的 Ksp=l×10-17。室温下为使Zn2+完全沉淀(其浓度<1×10-5mol·L-1),需调节溶液pH范围为____________。
下列有关水溶液中的平衡相关的问题,请填空
(1)已知常温下,将氯化铝溶液和碳酸钠溶液混合,有白色沉淀产生,写出反应离子方程式______________
(2)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。同浓度,同体积的CH3COONa与NaX溶液,离子总数目: CH3COONa溶液_______NaX溶液(填>,<,=)
(3)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 | 电离常数(25 ℃) |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
①25℃时,浓度均为0.01 mol·L-1 HCN和NaCN混合溶液显_____性(填酸,碱,中)。溶液中HCN浓度_________CN-浓度(填>,<,=)
②25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中=____。
(4)在25°C下,将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH4+)____c(Cl-)(填“>” 、“<” 或“=” );用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数______。
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-825.5 kJ/mol
则反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=___________kJ/mol。
II.反应1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.0。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡。
(1)CO的平衡转化率= _____________。
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
III.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=____________。
(2)若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向____________(填“正”、“逆”)反应方向移动。
(3)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
1)B极上的电极反应式为________________________。
2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为_________L(标准状况下)。
现有室温下浓度均为的几种溶液①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥NaOH溶液,回答下列问题:
(1)将③、⑥混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为③______⑥(填>、=、<),溶液中的离子浓度由大到小的顺序为________________。
(2)将等体积的①、⑤混合,则溶液的pH______7(填>、=、<),用离子方程式说明其原因____________________。
(3)向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,反应的初始速率由快到慢的顺序为_____________,最终产生总量的关系为__________。
(4)向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的溶液,充分混合后,混合液的pH大小关系为①______③(填>、=、<)。
(5)若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后,溶液的pH⑤_______⑥(填>、=、<)。
(6)将等体积的②、⑤混合,则溶液中浓度最大的离子是______________。