(共11分)抗击“非典”期间,过氧乙酸(CH3COOOH)是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0。涉及下列反应:
①□MnO4-+□H2O2+□H+ =□Mn2++□O2↑十□H2O
②H2O2+2+2H+ =I2+2H2O
③CH3COOOH+2+2H+= CH3COOH+I2+H2O
④I2+ 2S2O32- =2I-+ S4O62-
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填入以下方框内):
□MnO4-+□H2O2+□H+ =□Mn2++□O2↑十□H2O
(2)用单线桥法在下面已配平的化学方程式上标出电子转移的方向和数目:
□MnO4-+□H2O2+□H+ =□Mn2++□O2↑十□H2O
(3)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是____________________。
(4)取b0 L待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 L(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应)。另取b0 L待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③)。再用浓度为a2 mol·
的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 L。请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示)。c0= _______________ mol·
。
(5)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果 ________(填是或否)
铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)一定条件下,Fe与CO2可发生反应:
2Fe(s)+3CO2(g)Fe2O3(s)+3CO(g)
该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。
①该反应的平衡常数K=______。(填表达式)
②下列措施中,能使平衡时c(CO)/c(CO2) 增大的是(填标号)。
A.升高温度 | B.增大压强 |
C.充入一定量CO | D.再加一些铁粉 |
(2)图1装置发生反应的离子方程式为。
(3)图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为极,甲烧杯中铁电极的电极反应为。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为。
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为mL 。
工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填序号)。
a. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b. 混合气体的密度不变
c. 混合气体的总物质的量不变
d. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1。
①该反应△H___0(填“>”或“<”)。
②实际生产条件控制在250℃、1.3ⅹ104 kPa左右,选择此压强的理由是_______。
(3)右图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A____C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A_____C,由状态B到状态A,可采用______的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)一定条件下,0.5mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出Q KJ的热量。写出该反应的热化学方程式。
(5)图3是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)结构示意图,写出 a处电极上发生的电极反应式。
在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,氢气的平均反应速率v(H2)为______________。
(2)该反应达到平衡时N2的转化率_________________。
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为____________。(填序号)
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1 c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)请写出该反应的平衡常数表达式_________,若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1K2(填“>”、“="”" 或 “<” )。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。
有关物质间转化关系如下图,试回答:
(1)转化①的反应条件为 .
(2)转化②的化学方程式为 .转化③的离子方程式为 .
(3)若转化⑤用于实验室制Al(OH)3,则试剂A宜选择 (填名称).
(4)向50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,结果Al3+离子有1/3转化为Al(OH) 3沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为 mL。
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。制备ClO2有下列两种方法:
方法一:2 NaClO3+4 HCl=2 ClO2↑+Cl2↑+2 NaCl+2 H2O
方法二:2 NaClO3+H2O2+H2SO4=2 ClO2↑+O2↑+2 Na2SO4+2 H2O
(1)方法一的离子方程式为.
(2)方法二中被氧化的物质是,若反应中有0.1mol电子转移,则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为L.
(3)用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是。