理解氧化還原反應的實質. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

氧化還原反應在化學工業(yè)中應用廣泛.
Ⅰ、有如圖1所示的實驗裝置.
(1)若用石墨電極電解NaHCO3溶液,Y電極上產(chǎn)生的氣體是
O2
O2

(2)如要在鐵上鍍銅,則X電極的材料是
,Y電極反應式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

Ⅱ、某電鍍銅廠有兩種廢水需要處理,一種廢水中含有CN-離子,另一種廢水中含Cr2O72-離子.該廠擬定如圖2所示的廢水處理流程.
回答以下問題:
(1)②中使用的NaClO溶液呈堿性,原因是
ClO-+H2O?HClO+OH-
ClO-+H2O?HClO+OH-
(用離子方程式表示).
(2)③中反應時,每0.4mol Cr2O72-轉移2.4mole-,該反應的離子方程式為
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O

(3)取少量待檢水樣于試管中,加入過量NaOH溶液,有藍色沉淀生成.向上述有藍色沉淀的懸濁液中加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且藍色沉淀逐漸減少.請你使用化學用語,結合必要的文字說明分析其過程
待檢水樣中還有Cu2+,加堿發(fā)生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更難溶,則發(fā)生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).
待檢水樣中還有Cu2+,加堿發(fā)生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更難溶,則發(fā)生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).

Ⅲ、工業(yè)可用電解法來處理含Cr2O72-廢水.
(1)Fe2+與酸性溶液中的Cr2O72-反應的離子方程式是
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

(2)實驗室利用如圖3所示模擬處理含Cr2O72-的廢水(廢水中加入適量NaCl以增加溶液的導電性),在陰極區(qū)得到金屬氫氧化物沉淀.用平衡移動原理解釋沉淀出現(xiàn)在陰極附近的原因
陰極反應消耗了水中的H+,打破了水的電離平衡,促進了水的電離,使溶液中OH-濃度增大,溶液的堿性增強
陰極反應消耗了水中的H+,打破了水的電離平衡,促進了水的電離,使溶液中OH-濃度增大,溶液的堿性增強

(3)用電解法處理該溶液中 0.01mol Cr2O72-時,得到沉淀的質量是
8.48
8.48
 g.

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二氧化氯泡騰片,有效成分(ClO2)是一種高效、安全的殺菌、消毒劑。
方法一:氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2氣體的方法。該法工藝原理如圖。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應生成ClO2。

(1)工藝中可利用的單質有__________(填化學式),發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為_____________。
(2)此法的缺點主要是______________________________________。
方法二:最近,科學家又研究出了一種新的制備方法,纖維素還原法制ClO2,其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物X與NaClO3反應生成ClO2
(3)配平方程式: □ (X) +□NaClO3+□H2SO4→□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
若反應中產(chǎn)生4.48L(折算成標準狀況下)氣體,電子轉移________ 個。
(4)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN氧化為無毒的物質,自身被還原為Cl。處理含CN相同量的電鍍廢水,所需Cl2的物質的量是ClO2的_______倍。
方法三:實驗室常用氯酸鈉(NaClO3)和亞硫酸鈉(Na2SO3)用硫酸酸化,加熱制備二氧化氯,化學反應方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(5)反應中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-和 ________________(用離子方程式表示).
常溫下,0.1mol/L該溶液中離子濃度由大到小排列__________________(用離子符號表示)
(6)常溫下,已知NaHSO3溶液呈酸性,在Na2SO3溶液中滴加稀鹽酸至中性時,溶質的主要成分有________________。(用化學式表示)

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二氧化氯泡騰片,有效成分(ClO2)是一種高效、安全的殺菌、消毒劑。
方法一:氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2氣體的方法。該法工藝原理如圖。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應生成ClO2。

(1)工藝中可利用的單質有__________(填化學式),發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為_____________。
(2)此法的缺點主要是______________________________________。
方法二:最近,科學家又研究出了一種新的制備方法,纖維素還原法制ClO2,其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物X與NaClO3反應生成ClO2
(3)配平方程式: □ (X) +□NaClO3+□H2SO4→□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
若反應中產(chǎn)生4.48L(折算成標準狀況下)氣體,電子轉移________ 個。
(4)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN氧化為無毒的物質,自身被還原為Cl。處理含CN相同量的電鍍廢水,所需Cl2的物質的量是ClO2的_______倍。
方法三:實驗室常用氯酸鈉(NaClO3)和亞硫酸鈉(Na2SO3)用硫酸酸化,加熱制備二氧化氯,化學反應方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(5)反應中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-和 ________________(用離子方程式表示).
常溫下,0.1mol/L該溶液中離子濃度由大到小排列__________________(用離子符號表示)
(6)常溫下,已知NaHSO3溶液呈酸性,在Na2SO3溶液中滴加稀鹽酸至中性時,溶質的主要成分有________________。(用化學式表示)

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過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑,常用于消毒、殺菌、漂白等.某化學興趣小組同學圍繞著過氧化氫開展了調查研究與實驗.
Ⅰ.調查
(1)通過查閱資料,發(fā)現(xiàn)過氧化氫的沸點為152.1℃,而相對分子質量相同的硫化氫的沸點為-60.4℃,造成兩者沸點差異大的主要原因是
過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵,而H2S不能形成氫鍵
過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵,而H2S不能形成氫鍵

(2)資料顯示,過氧化氫制備目前最常用的是乙基蒽醌法,其主要過程可以用如圖所示,寫出此過程的總反應方程式是
H2+O2
 催化劑 
.
 
H2O2
H2+O2
 催化劑 
.
 
H2O2

Ⅱ.不穩(wěn)定性實驗研究
(3)為了探究溫度、催化劑等外界條件對H2O2的分解速率的影響,某興趣小組同學設計了如下三組實驗,部分實驗數(shù)據(jù)已經(jīng)填在下面表中.
實驗編號 T/℃ H2O2初始濃度/
mol?L-1
FeCl3初始濃度/
mol?L-1
20 1.0
0
0
50 1.0 0
50
1.0
1.0
0.1
①實驗Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響,則實驗Ⅰ中FeCl3初始濃度應為
0
0
mol?L-1,實驗Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響,則實驗Ⅲ中H2O2初始濃度應為
1.0
1.0
mol?L-1
②三組實驗中分解速率最快的是
(填編號).
Ⅲ.過氧化氫含量的實驗測定
興趣小組同學用0.1000mol?L-1酸性高錳酸鉀標準溶液滴定試樣中過氧化氫的含量,反應原理為:2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2
(4)滴定到達終點的現(xiàn)象是
錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色,且30秒內(nèi)溶液不褪色
錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色,且30秒內(nèi)溶液不褪色

(5)用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中,重復滴定四次,每次消耗的 KMnO4標準溶液體積如下表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
體積(mL) 17.10 18.10 18.00 17.90
計算試樣中過氧化氫的濃度為
0.1800
0.1800
mol?L-1
(6)若滴定前尖嘴中有氣泡,滴定后消失,則測定結果
偏高
偏高
 (“偏高”或“偏低”或“不變”).

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(11分)過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑,常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學興趣小組同學圍繞著過氧化氫開展了調查研究與實驗。

Ⅰ.調查

(1)通過查閱資料,發(fā)現(xiàn)過氧化氫的沸點為152.1℃,而相對分子質量相同的硫化氫的沸點為-60.4℃,造成兩者沸點差異大的主要原因是                     ;

(2) 資料顯示,過氧化氫制備目前最常用的是乙基蒽醌法,其主要過程可以用如圖所示,寫出此過程的總反應方程式是                                   

Ⅱ.不穩(wěn)定性實驗研究

(3)為了探究溫度、催化劑等外界條件對H2O2的分解速率的影響,某興趣小組同學設計了如下三組實驗,部分實驗數(shù)據(jù)已經(jīng)填在下面表中。

實驗編號

T/℃

H2O2初始濃度/

mol·L-1

FeCl3初始濃度/

mol·L-1

20

1.0

 

50

1.0

0

50

 

0.1

①實驗Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響,則實驗Ⅰ中FeCl3初始濃度應為     mol·L-1,實驗Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響,則實驗Ⅲ中H2O2初始濃度應為    mol·L-1

②三組實驗中分解速率最快的是               (填編號)。

Ⅲ.過氧化氫含量的實驗測定

興趣小組同學用0.1000 mol·L-1酸性高錳酸鉀標準溶液滴定試樣中過氧化氫的含量,反應原理為:2MnO4+5H2O2+6H =2Mn2+8H2O+ 5O2

(4)滴定到達終點的現(xiàn)象是__________________________________________________。

(5)用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中,重復滴定四次,每次消耗的 KMnO4標準溶液體積如下表所示:

 

第一次

第二次

第三次

第四次

體積(mL)

17.10

18.10

18.00

17.90

計算試樣中過氧化氫的濃度為                    mol·L-1。

(6)若滴定前尖嘴中有氣泡,滴定后消失,則測定結果       (“偏高”或“偏低”或“不變”)。

 

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