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(17分)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1mol?L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定  ____________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③设计实验装置,完成下图的装置示意图。

④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。

(2)利用图21(a)和21(b)中的信息,按图21(c)装置(连能的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________________________________________________。
(1)①
②生成相同体积的氧气所需的时间
③
④测定反应时间
 
H2O2的体积(mL)
0.1mol?L-1Fe2(SO4)3的体积(mL)
加入蒸馏水的体积(mL)
生成O2的体积(mL)
反应时间(min)
实验1
b
a  
c
d
 
实验2
c
a
b
d
 
(2)深;因为过氧化氢分解是放热反应,2NO2(g)N2O4(g)也是放热反应,所以B瓶温度高于A瓶,温度升高,平衡逆向移动,二氧化氮浓度增大,颜色加深。

试题分析:(1)①过氧化氢在硫酸铁作催化剂条件下分解生成水和氧气,过氧化氢既作氧化剂又作还原剂,化学方程式及电子转移方向和数目为
②反应速率是单位时间内物质浓度的改变量,所以测定不同浓度的过氧化氢对分解速率的影响,需测定相同时间内,产生氧气的体积的多少,或生成相同体积的氧气所需时间的多少;
③利用排水量气法,收集一定体积的O2,需要水槽、量筒、导气管,量筒内盛满水倒扣在水槽中,装置如图
④
 
H2O2的体积(mL)
0.1mol?L-1Fe2(SO4)3的体积(mL)
加入蒸馏水的体积(mL)
生成O2的体积(mL)
反应时间(min)
实验1
b
a
c
d
 
实验2
c
a
b
d
 
(2)由图a可知过氧化氢的分解反应是放热反应,由图b可知二氧化氮转化为四氧化二氮的反应也是放热反应,所以装置c中,右侧烧杯B瓶温度高于左侧烧杯A瓶,而温度升高,使平衡2NO2(g)N2O4(g)逆向进行,二氧化氮浓度增大,B瓶的颜色比A瓶的颜色深。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(1)下列反应中:
A.2F2+2H2O═4HF+O2
B.2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
C.CaO+H2O═Ca(OH)2
D.2H2O═2H2↑+O2↑
E.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
水只作氧化剂的是______;水既作氧化剂又作还原剂的是______;
水只作还原剂的是______;水既不作氧化剂又不作还原剂的是______.
(2)已知铁和稀硝酸反应的离子方程式为:
NO
-3
+Fe+yH+═Fex++NO↑+zH2O
试分析:y=______;
当生成0.5mol氧化产物时,转移的电子为______个;
(3)某有色电解质溶液中,可能大量存在有Ag+、H+、Cu2+、OH-、Cl-等离子,你认为:一定有的离子是______,一定没有的离子是______,不能确定的离子______.将钠投入该溶液中一定发生的离子反应方程式是______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

对于反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是
A.Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
B.当有6.72L Cl2反应时,转移电子物质的量为0.5mol
C.氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数之比为1∶1
D.被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比为5∶1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

(6分)在50mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100mL时测得c(NO3-)="3" mol·L-1。
(1)求稀释后的溶液的pH=         。
(2)若a=9,则生成的气体中NO2的物质的量为         mol。
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O       2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
若将上述的NO2和NO的混合气体通入1mol·L-1的NaOH恰好被吸收,求NaOH溶液的体积为         mL。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,K2MnO4溶液经酸化后转化为MnO2和KMnO4。一种MnO2制备KMnO4的方法如下:

(1)写出“溶化氧化”的化学反应方程式:                       ;
(2)从溶液②中得到KMnO4粗晶体的方法是                       ;
(3)上述流程中可以循环使用的物质是                       ;
(4)理论上(若不考虑制备过程中的损失与物质循环)1mol MnO2可制的   mol KMnO4;
(5)已知293K时醋酸钾的溶解度为217g,硫酸钾的溶解度为11.1g,请解释酸化过程中采用醋酸而不采用盐酸或硫酸的原因:
①不采用盐酸的原因:                                  ;
②不采用硫酸的原因:                                  。
(6)采用上述流程制备KMnO4产率并不高,为提高产率,还可以采用以下两种方法:
①在K2MnO4溶液中通入氯气,写出该反应的离子方程式                      ;
②电解K2MnO4溶液,电解的总反应离子方程式为                。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。

请填写下列空白:
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:                     。
(2)由CO和H2合成甲醇是放热的,方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将     (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②下图表示合成甲醇反应达到平衡后,每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件,反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的甲醇的含量最高的一段时间是       。图中t3时改变的条件可能是        。

(3)某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:

①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式                                 。
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式                ,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为            mol/L。(假设溶液体积不变)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

高温下焙烧CuFeS2的反应之一为2CuFeS2+7O2=CuSO4+CuO+Fe2O3+3SO2,下列关于该反应的叙述正确的是
A.CuFeS2中硫的化合价为-1
B.CuFeS2发生还原反应
C.1 mol CuFeS2完全反应转移13 mol电子
D.CuSO4和SO2既是氧化产物,又是还原产物

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

镁是海水中含量较多的金属,镁、镁合金及其镁的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛。
(1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s) + H2(g)=MgH2(s) △H1=-74.5kJ·mol-1
Mg2Ni(s) + 2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2=-64.4kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s) = 2Mg(s)+Mg2NiH4(s)  △H3
则△H3 =               kJ·mol-1。
(2)工业上可用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁脱水是关键工艺之一,一种正在试验的氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4Cl·nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为               ;电解熔融氯化镁,阴极的电极反应式为               。
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200°C的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2 +2A1+3H2↑每生成27gAl转移电子的物质的量为               。

(4)工业上用MgC2O4·2H2O热分解制超细MgO,其热分解曲线如图。
图中隔绝空气条件下B→C发生反应的化学方程式为               。

(5)一种有机镁化合物可用于制造光学元件的涂布液,化学式可表示为:,它可发生如下反应:
ROH与B的核磁共振氢谱如下图:

ROH由C、H、O、F四种元素组成的含氟有机物,分子中只有1个氧原子,所有氟原子化学环境相同,相对分子质量为168,则ROH的结构简式为               ; B的结构简式为               。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为:3Fe2++2S2O32-+O2+aOH-=Y+S4O62-+2H2O。下列说法中,不正确的是   (  )。
A.S2O32-是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1 mol O2参加反应,转移的电子总数为4 mol

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