连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业。
其制备过程如下:
①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合;
②用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体;
③在一定温度下,将足量的SO2气体通入①的溶液中,即有保险粉生成,同时生成一种气体。
(1)写出NaOH的电子式
(2)制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是
| A.浓盐酸 | B.质量分数为70%的H2SO4 |
| C.稀硝酸 | D.质量分数为10%的稀硫酸 |
(3)制备保险粉的化学方程式可表示为
(4)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+),这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一,则每消耗0.1mol保险粉,理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为 mol。
(5)保险粉不稳定,容易分解生成甲、 乙、 丙三种化合物。若将甲、乙两种物质分别配成溶液,在甲溶液中加入稀硫酸,则有淡黄色沉淀和气体丙产生;乙溶液中加入BaCl2溶液和稀盐酸,有气体丙产生,但无白色沉淀。在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为 保险粉分解的化学方程式为
(6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为:
①2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3或 ②2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3+NaHSO4
请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究过程]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml.浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应先用(选填序号)。
a.铁粉和KSCN溶液 b.
酸性溶液 c.浓氨水 d.KSCN溶液和氯水
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为。
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应6NO2+ 8NH3
7N2+12 H2O可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH= —196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH= —113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=。
某混合物X由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下实验。
请回答:
(1)由I可知X中一定存在的是,步骤I所发生反应的离子方程式为:、。
(2)反应II的化学方程式是。
为进一步确定上述混合物X的成分,另取9.4gX进行如下实验。
(3)由Ⅲ可得出的结论为:。
(4)步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为。
(5)原混合物中各成分的质量之比是。(不必化简)
(12分) 实验室可由软锰矿(主要成分为 MnO2)制备 KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体 KOH 和 KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和 KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和 KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4请回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是。
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是。
(3)配平氧化还原反应方程式:
__ C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2++__H2O
(4)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L-1NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为___mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____。
(16分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为
3FeS2+8O2
==6SO2+Fe3O4,氧化产物为,若有3 mol FeS2参加反应,
转移mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为(用离子方程表示)
(4)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。
②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式。
(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O.3将一定量的铁红溶于160ml5 mol·L—1盐酸中,在加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况),经检测,溶夜中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为。