【題目】某小組同學(xué)為探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,裝置的氣密性已檢驗(yàn))。

實(shí)驗(yàn)記錄如下:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)A中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)操作吹入熱空氣的目的是_________________________________________

(3)裝置C的作用是____________,C中盛放的藥品是_____________。

(4)實(shí)驗(yàn)操作,混合液逐漸變成紅棕色,其對(duì)應(yīng)的離子方程式_______________________。

(5)由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_________________________________________________。

(6)實(shí)驗(yàn)反思:

①有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作吹入的熱空氣,會(huì)干擾(5)中結(jié)論的得出,你認(rèn)為是否干擾,理由是_____________________________________________________________________

②實(shí)驗(yàn)操作,開(kāi)始時(shí)顏色無(wú)明顯變化的原因是(寫(xiě)出一條即可):____________________。

【答案】2Br+Cl2===Br2+2Cl 吹出單質(zhì)Br2 吸收尾氣 NaOH溶液 H2O2+2Br+2H===Br2+2H2O 氧化性:H2O2>Br2>H2SO3 不干擾,無(wú)論熱空氣是否參加氧化H2SO3,只要觀察到產(chǎn)生白色沉淀的同時(shí)無(wú)明顯顏色變化,即能證明Br2氧化了H2SO3 H2SO3有剩余(H2O2濃度小或Br與H2O2反應(yīng)慢等因素都可)

【解析】

(1)根據(jù)裝置圖分析A中是氯水滴入溴化鈉溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng),氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì);A中溶液變?yōu)榧t棕色;

(2)吹入熱空氣,根據(jù)現(xiàn)象分析,A中紅棕色明顯變淺;B中有氣泡,產(chǎn)生大量白色沉淀,混合液顏色無(wú)明顯變化,Br2易揮發(fā),說(shuō)明為了把A中溴單質(zhì)吹到B裝置中反應(yīng);

(3)裝置C是尾氣吸收裝置,反應(yīng)過(guò)程中有氯氣、溴蒸氣等污染性氣體,不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收;

(4)滴入過(guò)氧化氫是氧化劑,在酸性溶液中可以把溴離子氧化為溴單質(zhì);

(5)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物分析判斷,可以得出氧化性的強(qiáng)弱順序;

(6)①實(shí)驗(yàn)操作II吹入的熱空氣,無(wú)論熱空氣是否參加氧化H2SO3,只要觀察到產(chǎn)生白色沉淀,同時(shí)混合溶液無(wú)明顯顏色變化,即能證明Br氧化了H2SO3;

②實(shí)驗(yàn)操作III,開(kāi)始時(shí)顏色無(wú)明顯變化的原因,H2SO3有剩余(H2O2濃度小或Br與H2O2反應(yīng)慢等因素都可)。

(1)A中發(fā)生置換反應(yīng),故離子反應(yīng)式為:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;

(2)Br2常溫下呈液態(tài),易揮發(fā),通入熱空氣可促進(jìn)Br2的揮發(fā),方便吹出Br2,故答案為:方便吹出Br2;

(3)裝置C吸收未反應(yīng)掉的尾氣;尾氣可以與堿反應(yīng),因此可以用氫氧化鈉溶液等堿性溶液。故答案為:吸收尾氣;NaOH溶液;

(4)過(guò)氧化氫與溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)時(shí),混合液逐漸變成紅棕色,故答案為:H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O。

(5)由Ⅱ知氧化性Br2>H2SO3,由Ⅲ知氧化性H2O2>Br2,因此三者的氧化性由強(qiáng)到弱為:H2O2>Br2> H2SO3,故答案為:H2O2>Br2> H2SO3

(6)①無(wú)論熱空氣是否參加氧化H2SO3,只要觀察到產(chǎn)生白色沉淀的同時(shí),無(wú)明顯顏色變化,即能證明Br2氧化了H2SO3;因此吹入的熱空氣不干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

②H2SO3有剩余,雙氧水先與H2SO3反應(yīng)(或者H2O2濃度小或Br-與H2O2反應(yīng)慢等因素都可),故答案為:不干擾,無(wú)論熱空氣是否參加氧化H2SO3,只要觀察到產(chǎn)生白色沉淀的同時(shí)無(wú)明顯顏色變化,即能證明Br2氧化了H2SO3;H2SO3有剩余(H2O2濃度小或Br與H2O2反應(yīng)慢等因素都可)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)利用CO可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的NO 排放。

已知反應(yīng)Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746 kJ·mol-1

反應(yīng)Ⅱ:4CO(B)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJ·mol-1

則反應(yīng)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)△H=__________kJ·mol-1

在一定條件下,將NO2CO以體積比1:2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。

a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.容器中氣體密度保持不變

c.混合氣體顏色保持不變 d.NO2 CO的體積比保持不變

(2)工業(yè)上利用CO Cl2在活性炭催化下合成光(COCl2),反應(yīng)方程式為: CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) △H<0。某研究小組在恒溫條件下,向2L恒容容器中加入0.2molCO0.2molCl2,10min時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得10min 內(nèi)v(COCl2)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,則平衡時(shí)n(Cl2)=________ mol,設(shè)此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a1,若其它條件不變,上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a2,則a1_______a2 (“>”“=”“<”)

(3)利用組合轉(zhuǎn)化技術(shù)可將CO2 轉(zhuǎn)化成乙烯,反應(yīng)方程式為:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度對(duì)CO2 平衡轉(zhuǎn)化率、催化劑催化效率的影響如圖a所示。下列說(shuō)法正確的是________________

a.N點(diǎn)正反應(yīng)速率一定大于M 點(diǎn)正反應(yīng)速率

b.250℃時(shí),催化劑的催化效率最大

c.M點(diǎn)平衡常數(shù)比N點(diǎn)平衡常數(shù)大

d.隨著溫度升高,乙烯的產(chǎn)率增大

Ⅱ.碳?xì)浠衔锏木C合利用

利用甲烷的裂解可以制得多種化工原料,甲烷裂解時(shí)發(fā)生的反應(yīng)有:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) 。實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)氣體分壓(Pa)與溫度(℃)之間的關(guān)系如圖b所示(氣體分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(4)1725 ℃時(shí),1L恒容密閉容器中充入0.3 molCH4達(dá)到平衡,則反應(yīng)2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)KP=___________(用平衡分壓代替平衡濃度),CH4生成C2H2 的平衡轉(zhuǎn)化率為__________________。

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