某小组电解K2Cr2O7溶液,研究过程如下:
实验一 电压不同时,用石墨电极电解硫酸酸化的pH=2.5的饱和K2Cr2O7 溶液,实验现象如下:
电压/V | 实验现象 |
2.0 | 阳极缓慢产生少量气泡,阴极没有气泡 |
3.0 | 阳极产生较多气泡,阴极产生少量气泡 |
>5.0 | 两极均快速产生大量气泡,阴极产生气泡的速率约为阳极的2倍 |
(1)阳极产生的气体是______________________。
(2)电压为2.0 V时,阴极区检出Cr3+,结合实验现象判断在阴极放电的主要离子是_______。
(3)电压高于5.0 V时,被电解的主要物质是______________。
实验二 探究其他因素对电解K2Cr2O7溶液的影响。用相同强度的稳恒电流(单位时间内转移的电子数始终相同),分别电解3份500 mL相同浓度的K2Cr2O7溶液,电解时间均为30 min。实验结果如下:
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
电极材料 | 阴极:石墨 阳极:石墨 | 阴极:石墨 阳极:石墨 | 阴极:石墨 阳极:铁 |
加入的物质 | 1 mL浓硫酸
| 1 mL浓硫酸、 少量硫酸铁 | 1 mL浓硫酸 |
电极表面是否产生气泡 | 两极均产生气泡 | 两极均产生气泡 | 阴极:产生气泡 阳极:无明显气泡产生 |
Cr2O72−还原率/% | 12.7 | 20.8 | 57.3 |
阴极变化 | 实验结束后取出电极,仅Ⅰ中阴极上附着银白色固体,经检验为金属Cr |
(4)对比Ⅰ、Ⅱ可知,阴极表面是否析出金属Cr,以及Ⅱ中Cr2O72−的还原率提高均与______填离子符号)有关。
(5)Ⅲ中Cr2O72−还原率较Ⅰ、Ⅱ有较大提高,分析其原因:
①阳极区:阳极反应:_______,进而使Cr2O72−被还原。
②阴极区:由于_______,进而促进了Cr2O72−在阴极区被还原,依据的实验现象是___________。
(6)工业上处理含Cr2O72−的废水,用铁作阳极,控制一定的电压,初始pH为3~4,将Cr2O72−最终转化为难溶的Cr(OH)3除去,结合上述实验,电压不宜过高、pH不宜过小的目的,除节约成本和防止腐蚀设备外,还有__________。
培哚普利主要用于治疗高血压与充血性心力衰竭,其合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.DCC是一种很强的脱水剂。
(1)芳香烃A的名称是___________________。
(2)B→C所需的试剂及条件是________________。
(3)C→D的化学方程式是____________________。
(4)D→E的反应类型是______________________。
(5)F的结构简式是____________________________。
(6)K存在互变异构体K′,G可由如下路线合成:
①X含有五元环和碳碳双键,其结构简式是______。
②上述合成培哚普利的路线中,将Y转化为G,再与F反应,而不直接用Y的主要目的是______,与合成路线中______________填字母)的转化目的相同。
研究1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应:
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文献:Ⅰ.一般情况,在相同条件下,化学反应的活化能(E)越大,化学反应速率越小。
Ⅱ.1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化的示意图如下:
(1)已知:
ΔH1=-a(a>0) kJ·mol−1 ; ΔH2=+c(c>0) kJ·mol−1
①稳定性:A ______ B(填“>”、“=”或“<”)。
②气态1,3-丁二烯和液态Br2以物质的量之比为1∶1加成生成液态B的热化学方程式是______。
(2)探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1 将1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比1∶1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温时以B为主。
实验2 加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3 在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
①结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因:______。
②说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程:______。
③综上所述,有利于1,4加成的措施是__________________。
某炼锌厂利用含ZnO的烟尘脱除硫酸工艺烟气中的SO2制ZnSO4。
已知:Ⅰ.ZnSO3·H2O微溶于水,ZnSO4易溶于水。
Ⅱ.25℃时,溶液中S(+4价)各组分的物质的量分数随pH变化曲线如下图。
Ⅲ.O3为强氧化剂,1 mol O3被还原转移2 mol e−,同时生成1 mol O2。
(1)SO2造成的环境问题主要是_____________________。
(2)ZnO将SO2转化为ZnSO3·H2O的化学方程式是_____________________________。
(3)将ZnSO3·H2O悬浊液转化为ZnSO4时,因其被O2氧化的速率很慢,易造成管道堵塞,实验室模拟O3氧化解决该问题。初始时用盐酸将5% ZnSO3悬浊液调至 pH=3.5,以一定的进气流量通入O3,研究O3氧化ZnSO3·H2O,其中溶液pH随时间变化的曲线如下:
①pH=3.5的溶液中含S(+4价)的离子主要是____________________。
②一段时间后,溶液的pH减小,此过程中主要反应的离子方程式是________________。
③解释O3氧化可防止管道堵塞的原因:___________________。
某铜合金中Cu的质量分数为80%~90%,还含有Fe等。通常用间接碘量法测定其中Cu的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取a g样品,加入稀H2SO4和H2O2溶液使其溶解,煮沸除去过量的H2O2,冷却后过滤,滤液定容于250 mL容量瓶中;
Ⅱ.取50.00 mL滤液于锥形瓶中,加入NH4F溶液,控制溶液pH为3~4,充分反应后,加入过量KI溶液,生成白色沉淀,溶液呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ的锥形瓶中加入c mol·L−1 Na2S2O3溶液滴定,至锥形瓶中溶液为浅黄色时,加入少量淀粉溶液,继续滴至浅蓝色,再加入KSCN溶液,剧烈振荡后滴至终点;
Ⅳ.平行测定三次,消耗Na2S2O3溶液的体积平均为v mL,计算铜的质量分数。
已知:ⅰ.F−与Fe3+生成稳定的FeF63−(无色)。
ⅱ.I2在水中溶解度小,易挥发。
ⅲ.I2+I− ⇌ I3−(棕黄色)。
ⅳ.I2+2Na2S2O3== 2NaI+Na2S4O6(无色)。
(1)Ⅰ中Cu溶解的离子方程式是__________________________。
(2)Ⅱ中Cu2+和I−反应生成CuI白色沉淀和I2。
①加入NH4F溶液的目的是__________________________。
②Cu2+和I−反应的离子方程式是_________________________。
③加入过量KI溶液的作用是________________________________。
(3)室温时,CuSCN的溶解度比CuI小。CuI沉淀表面易吸附I2和I3−,使测定结果不准确。Ⅲ中,在滴定至终点前加入KSCN溶液的原因是_。
(4)样品中Cu的质量分数为______(列出表达式)。
探究甲醛与新制的Cu(OH)2的反应:
(1)向6 mL 6 mol·L−1 NaOH溶液中滴加8滴2%CuSO4溶液,振荡,加入0.5 mL15%甲醛溶液,混合均匀,水浴加热,迅速产生红色沉淀,其周围剧烈产生无色气体。
(2)反应停止后分离出沉淀,将所得沉淀洗净后加入浓盐酸,不溶解。
(3)相同条件下,甲酸钠溶液与新制的Cu(OH)2反应,未观察到明显现象。
已知:Cu2O[CuCl2]−,甲醛是具有强还原性的气体。
下列说法正确的是
A.红色沉淀的主要成分不是Cu2O,可能是Cu
B.将产生的无色气体通过灼热的CuO后得到红色固体,气体中一定含有CO
C.从甲醛的结构 推测,其氧化产物可能为碳酸(),因此实验中得到的无色气体是CO2
D.含有-CHO的有机物都可以被新制Cu(OH)2氧化