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【题目】某小组以4H++4I-+O2=2I2+2H2O为研究对象,探究影响氧化还原反应因素。

实验

气体a

编号及现象

HCl

Ⅰ.溶液迅速呈黄色

SO2

Ⅱ.溶液较快呈亮黄色

CO2

Ⅲ.长时间后,溶液呈很浅的黄色

空气

Ⅳ.长时间后,溶液无明显变化

(1)实验Ⅳ的作用是______________。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液,萃取后下层CCl4的颜色均无明显变化。

(2)取萃取后上层溶液,用淀粉检验:Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝;Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。溶液变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了______________。

(3)查阅资料:I2易溶于KI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。

现象x是______________。

(4)针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因,提出三种假设:

假设1:溶液中c(H+)较小。小组同学认为此假设不成立,依据是______________。

假设2:O2只氧化了SO2,化学方程式是______________。

假设3:I2不能在此溶液中存在。

(5)设计下列实验,验证了假设3,并继续探究影响氧化还原反应的因素。

i.取Ⅱ中亮黄色溶液,滴入品红,红色褪去。

ii.取Ⅱ中亮黄色溶液,加热,黄色褪去,经品红检验无SO2。加入酸化的AgNO3溶液,产生大量AgI沉淀,长时间静置,沉淀无明显变化。

iii.取Ⅱ中亮黄色溶液,控制一定电压和时间进行电解,结果如下。

电解时间/min

溶液

阳极

阴极

t1

黄色变浅、有少量SO42-

检出I2,振荡后消失

H2

溶液无色、有大量SO42-

检出I2,振荡后消失

H2

结合化学反应,解释上表中的现象:______________。

(6)综合实验证据说明影响I-被氧化的因素及对应关系______________。

【答案】对照组,证明只有O2时很难氧化I- I2 上层黄色,下层无色 假设1:SO2在水中的溶解度比CO2大,且H2SO3的酸性强于H2CO3,因此溶液酸性更强 假设2:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 阳极发生2I--2e-=I2,生成的I2与溶液中的SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,以上过程循环进行,SO2减少,SO增多 通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,说明c(H+)越大,I-越易被氧化;在酸性条件下,KI比Agl易氧化,说明c(I-)越大(或指出与碘离子的存在形式有关亦可),越易被氧化;与反应条件有关,相同条件下,电解时检出I2,未电解时未检出I2。(其他分析合理给分)

【解析】

(1)对比实验I、Ⅲ,溶液酸性不同,酸性越强溶液变黄色需要时间越短,说明酸性越强反应越强,实验Ⅳ做对比实验,证明只有O2很难氧化I-;

(2)淀粉遇碘单质变蓝色;

(3)四氯化碳中的碘单质溶解在KI溶液中,溶液与四氯化碳不互溶,且溶液密度比四氯化碳的小;

(4)假设1:实验Ⅲ中产生碘单质,二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大,且亚硫酸的酸性比碳酸的强;假设2:在溶液中氧气将二氧化硫氧化生成硫酸;

(5)ⅲ.阳极中I-被氧化为I2,再与溶液中二氧化硫反应生成硫酸与HI,反应循环进行;

(6)对比实验I、Ⅲ、Ⅳ可知,反应与氢离子浓度有关;对比(5)中实验ii,可知酸性条件下,KI比AgI更容易氧化;由(5)中iii可知,相同条件下,与反应条件有关,电解时检出碘单质,未电解时没有检出碘单质。

(1)对比实验I、Ⅲ,溶液酸性不同,酸性越强溶液变黄色需要时间越短,说明酸性越强反应越强,实验Ⅳ做对比实验,证明只有O2很难氧化I-;

(2)淀粉遇碘单质变蓝色,溶液变蓝说明I、Ⅲ中生成了I2;

(3)四氯化碳中的碘单质溶解在KI溶液中,溶液与四氯化碳不互溶,且溶液密度比四氯化碳的小,X中现象为:溶液分层,下层为无色有机层,上层为水溶液层,呈黄色;

(4)假设1:实验Ⅲ中产生碘单质,二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大,且亚硫酸的酸性比碳酸的强,溶液酸性更强,故实验II中溶液未检出I2,不是溶液中c(H+)较小所致;假设2:在溶液中氧气将二氧化硫氧化生成硫酸,反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4;

(5)ⅲ.阳极发生反应:2I--2e-=I2,生成的I2与溶液中SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,上述反应循环进行,SO2减少,SO42-增加;

(6)对比实验I、Ⅲ、Ⅳ可知,c(H+)越大,I-越容易被氧化。对比(5)中实验ii,可知酸性条件下,KI比AgI更容易氧化,即c(I-)越大,越容易被氧化。由(5)中iii可知,相同条件下,与反应条件有关,电解时检出碘单质,未电解时没有检出碘单质。

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(1)试剂X为_______,加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为___________。

(2)操作②为____________(填实验分离方法)。

(3)溶液2中含有的溶质有__________(填化学式)。

(4)写出操作④的化学反应方程式____________。

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已知:乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下 表所示:

溶解性(本身均可作溶剂)

沸点(℃)

密度(g/mL)

乙醇

与水互溶,易溶于有机溶剂

78.5

0.8

溴乙烷

难溶于水,易溶于有机溶剂

38.4

1.4

请回答下列问题:

(1)B中发生反应生成目标产物的化学方程式为______。

(2)导管a的作用是______。

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方案甲:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应

方案乙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则证明发生了消去反应。

则有关上述实验方案的叙述(_____)

A 方案甲正确 B 方案乙正确 C 两个方案都不正确

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【题目】直接排放含SO2的烟气会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3,其流程如图1。

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(1)Na2CO3溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:______________。

(2)吸收烟气

①为提高NaHSO3的产率,应控制吸收塔中的pH为______________。

②NaHSO3溶液中c(SO32-)>c(H2SO3),结合方程式解释其原因:____________。

③已知下列反应:

SO2(g)+2OH-(aq)=SO32-(aq)+H2O(l)

CO2(g)+2OH-(aq)=CO32-(aq)+H2O(l)

2HSO3-(aq)=SO32-(aq)+SO2(g)+H2O(l)

吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO3-的热化学方程式是______________。

④吸收塔中的温度不宣过高,可能的原因是______________(写出1种即可)。

(3)制备无水Na2SO3:将中和塔中得到的Na2SO3溶液______________(填操作),过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥,得无水Na2SO3固体。

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【题目】海洋约占地球表面积的71%,海水资源的利用前景广阔,从海水中提取镁的主要步骤如图所示,下列说法正确的是

A.工业上利用NaOH溶液使Mg2+转化为Mg(OH)2

B.与Mg同周期的金属都可以采用电解熔融的无水氯化物来制备

C.试剂②可以选用盐酸

D.工业上也可以将Mg(OH)2煅烧分解为MgO,通过电解熔融MgO制取Mg

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【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下:

元素

元素的性质或原子结构

X

该元素的一种原子无中子

Y

原子半径最大的短周期元素

Z

第三周期元素中简单离子半径最小

M

地壳中含量最多的元素

Q

其氧化物是光导纤维的基本原料

W

其核电荷数为M元素核电荷数的2倍

(1)X的无中子原子的符号为____________,Y的原子结构示意图为_____________,Q在元素周期表中的位置为___________________。

(2)Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序是_______________________(用化学式表示),写出两者反应的离子方程式:__________________________________________。

(3)M、W两种元素中非金属性较强的是______________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的____________________(填序号),

a. 常温下,M的单质与W的单质的状态不同

b. 向W的氢化物中通入M2,有淡黄色固体析出

c. M、W形成的化合物中W元素为正价

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D.若向三种溶液中分别加入20mL0.1molL-1的NaOH溶液后,pH最小的是③

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【题目】2020年春节前后,新型冠状病毒严重影响了人们的正常生活。次氯酸()具有强氧化性,可以杀灭新型冠状病毒,被广泛用于物体表面、织物等的消毒。

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(1)各装置的连接顺序为A、_______________________.

(2)检验装置A气密性的方法是___________________________________________________________.

(3)装置A中发生反应的离子方程式为____________________________________________________.

(4)配平装置B中反应的化学方程式:___________Cl2+___________Na2CO3+_________H2O=___________Cl2O+______________NaCl+_____________NaHCO3._____________

(5)从环境保护角度考虑该装置存在一定的缺陷,改进方法是_____________________________.

(6)若装置A中MnO2的质量为43.5g,浓盐酸过量,完全反应后装置E中得到500mL0.8mol·L-1的次氯酸溶液,则整个过程中氯气的有效利用率为____________________%.

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【题目】某化学研究小组探究外界条件(催化剂、压强、温度)对化学反应mA(g)+nB(g)qC(g)的速率和平衡的影响图像如图所示,下列判断正确的是

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