【題目】過二硫酸鈉(Na2S2O8)也叫高硫酸鈉,可用于廢氣處理及有害物質(zhì)氧化降解.用(NH4)2S2O8溶液和一定濃度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶體,同時還會放出氨氣。某化學(xué)興趣小組利用該原理在實驗室制備Na2S2O8晶體(裝置如圖所示).

已知:反應(yīng)過程中發(fā)生的副反應(yīng)為2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2

(1)圖中裝有NaOH溶液的儀器的名稱為___,反應(yīng)過程中持續(xù)通入氮氣的目的是___。

(2) (NH4)2S2O8可由電解硫酸銨和硫酸的混合溶液制得,寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式:___。

(3)Na2S2O8溶于水中,會發(fā)生一定程度的水解,最終僅生成H2SO4、Na2SO4和另一種常溫下為液態(tài)且具有強氧化性的物質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。

(4)Na2S2O8具有強氧化性,該興趣小組設(shè)計實驗探究不同環(huán)境下Na2S2O8氧化性的強弱。將MnSO4H2O(1.69g)與過量Na2S2O8(10g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3min,觀察并記錄加入試劑時和加熱過程中的現(xiàn)象(如表格所示)。

環(huán)境

調(diào)節(jié)溶液氧化環(huán)境時的現(xiàn)象

加熱煮沸3min期間產(chǎn)生的現(xiàn)象

中性

加入VmL蒸餾水,無明顯現(xiàn)象

30s時開始有大量氣泡冒出,3min后溶液變深棕色,溶液中有懸浮小顆粒

堿性

加入VmL某濃度的NaOH溶液,瞬間變?yōu)樽厣?/span>MnO2

10s后溶液逐漸變?yōu)樯钭仙?/span>(MnO4-),沒有明顯冒氣泡現(xiàn)象

酸性

加入VmLH2SO4無明顯現(xiàn)象

煮沸3min后,有氣泡冒出

①在___(填中性”“酸性堿性”)條件下,Na2S2O8的氧化能力最強。

②中性氧化時,會產(chǎn)生大量氣泡,其原因為___。

③若用0.1molL-1H2O2溶液滴定堿性氧化反應(yīng)后的溶液(先將溶液調(diào)至酸性再滴定),滴定終點時的現(xiàn)象為___;達(dá)到滴定終點時,消耗H2O2溶液的體積為V1rnL。則堿性氧化后的溶液中NaMnO4的質(zhì)量為___ g(用含V1的代數(shù)式表示,5H2O2~2)。

【答案】分液漏斗 將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出,減少副反應(yīng)的發(fā)生 2-2e- == Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2 堿性 2H2O22H2O+O2 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>H2O2溶液時,溶液由紫色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內(nèi)不變色 5.68×10-3V1

【解析】

(1)~(3)(NH4)2S2O8溶液和一定濃度的NaOH溶液混合,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成Na2S2O8NH3,由于發(fā)生副反應(yīng)2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2,所以在反應(yīng)過程中需不斷往反應(yīng)液中通N2NH3盡快排出,以減少副反應(yīng)的發(fā)生;也可用電解法制(NH4)2S2O8,在陽極被氧化為;在水溶液中能發(fā)生一定程度的水解,生成

H2SO4、Na2SO4H2O2。

(4)在中性溶液中,煮沸后,能將Mn2+氧化為MnO2,MnO2促進(jìn)H2O2分解生成O2;在堿性溶液中,能將Mn2+逐漸氧化為MnO2,煮沸后繼續(xù)氧化生成;在酸性溶液中,未將Mn2+氧化,只是煮沸后H2O2分解生成O2

(1)圖中裝有NaOH溶液的儀器的名稱為分液漏斗;依分析可知,為防NH3被氧化,應(yīng)將生成的NH3從反應(yīng)裝置內(nèi)盡快排出,所以反應(yīng)過程中持續(xù)通入氮氣的目的是將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出,減少副反應(yīng)的發(fā)生。答案為:分液漏斗;將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出,減少副反應(yīng)的發(fā)生;

(2)電解時,由生成O元素的價態(tài)部分升高,所以電解時陽極的電極反應(yīng)式:2-2e- ==。答案為:2-2e- ==;

(3)另一種常溫下為液態(tài)且具有強氧化性的物質(zhì)應(yīng)為H2O2,則最終僅生成H2SO4、Na2SO4H2O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2。答案為:Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2;

(4)①由信息知,在堿性溶液中,能將Mn2+逐漸氧化為MnO2,煮沸后繼續(xù)氧化生成;所以在堿性條件下,Na2S2O8的氧化能力最強。答案為:堿性;

②中性氧化時,會產(chǎn)生大量氣泡,其原因為2H2O22H2O+O2↑。答案為:2H2O22H2O+O2↑;

③堿性氧化反應(yīng)后的溶液為NaMnO4,呈深紫色,滴定終點時生成無色的Mn2+,所以滴定終點時的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>H2O2溶液時,溶液由紫色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內(nèi)不變色;達(dá)到滴定終點時,依據(jù)關(guān)系式5H2O2~2,可求出n()=m()==5.68×10-3V1g。答案為:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>H2O2溶液時,溶液由紫色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內(nèi)不變色;5.68×10-3V1。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(

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已知:水碎液中溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3。

(1)“堿溶時,SnO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO33H2O)時,會將水碎渣再次水洗,其目的是___。

(3) “Sb”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(4) “Te”過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___,該過程中反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對Te的脫除率的影響關(guān)系如圖,則70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降的原因可能是___Te”的最優(yōu)反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度分別為___、___。

(5)已知錫酸鈉的溶解度一般隨著溫度的升高而升高,則在濃縮、結(jié)晶時,加入NaOH的原因是___。

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【題目】人們對苯及芳香烴的認(rèn)識有一個不斷深化的過程,回答下列問題:

1)已知分子式為C6H6的有機物有多種,其中的兩種為:(Ⅰ)(Ⅱ)。

①這兩種結(jié)構(gòu)的區(qū)別表現(xiàn)在以下兩方面:

定性方面(即化學(xué)性質(zhì)方面):(Ⅱ)能發(fā)生的反應(yīng)___(填字母),而(Ⅰ)不能。

a.被高錳酸鉀酸性溶液氧化 b.與溴水發(fā)生加成反應(yīng)

c.與溴發(fā)生取代反應(yīng) d.與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

定量方面(即消耗反應(yīng)物的量的方面):

1molC6H6H2加成時:(Ⅰ)需要H2__mol,而(Ⅱ)需要H2__mol。

②今發(fā)現(xiàn)C6H6還可能有一種如圖所示的立體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的二氯代物有__種。

2)如圖是制取溴苯的裝置,試回答:

①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:____。

②裝置B中盛有硝酸銀溶液,實驗中看到的現(xiàn)象是:___,證明有___生成,說明反應(yīng)屬于___反應(yīng)(填寫反應(yīng)類型)。

③反應(yīng)完畢后,將具支試管中的混合液倒入裝有水的燒杯中,然后加___溶液后,可除去了其中的溴。寫出除溴的化學(xué)方程式:___。

④苯易取代,難加成。請寫出苯發(fā)生硝化反應(yīng)的方程式:____

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【題目】[(CN)2]的化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相似,化學(xué)上稱之為擬鹵素,其氧化性介于Br2I2之間,下列有關(guān)反應(yīng)方程式不正確的是

A. (CN)2NaOH溶液反應(yīng):(CN)22OHCNCNOH2O

B. MnO2HCN反應(yīng):MnO24HCN()Mn(CN)2(CN)22H2O

C. NaBrKCN混合溶液中通入少量Cl2Cl22CN2Cl(CN)2

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【題目】下列反應(yīng)的有機產(chǎn)物中,有的有同分異構(gòu)體,有的沒有同分異構(gòu)體,其中一定不存在同分異構(gòu)體的反應(yīng)是

A.異戊二烯()與等物質(zhì)的量的Br2發(fā)生加成反應(yīng)

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C.甲苯在一定條件下發(fā)生硝化反應(yīng)生成一硝基甲苯的反應(yīng)

D.苯酚與Na2CO3溶液反應(yīng)

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【題目】含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程如下圖。

(1)上述流程里,設(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是操作______(填寫操作名稱)。實驗室里這一步操作可以用__________進(jìn)行(填寫儀器名稱)。

(2)由設(shè)備Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是__________,由設(shè)備Ⅲ進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是_________。

(3)在設(shè)備Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________

(4)在設(shè)備Ⅳ中,物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后,產(chǎn)物是NaOH、H2 O和__________。通過__________操作(填操作名稱),可以使產(chǎn)物相互分離。

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【題目】Ⅰ.在下列事實中,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分別為:

1)夏天將食物存放在電冰箱里___;

2)鈉可以與冷水劇烈反應(yīng),鋁與水反應(yīng)必須加熱____;

3)工業(yè)制氨需要高壓____

Ⅱ.向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molN23molH2,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),達(dá)到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為20%,回答下列問題:

1)平衡時,c(N2):c(H2)=___,平衡轉(zhuǎn)化率α(N2):α(H2)=___

2)設(shè)平衡時壓強為P,反應(yīng)開始時壓強為P,則PP=___;

3)若起始投料改為只加入2molNH3,則相同條件達(dá)到平衡時NH3的轉(zhuǎn)化率為α(NH3)=__。

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