题文
过氧化氢水溶液俗称双氧水,沸点比水高,遇光、热及重金属化合物等均能引起分解。
(1)某试剂厂先制得7%~8%的双氧水,欲将其浓缩成30%的溶液,适宜方法是
(填写编号)。
a.常压蒸馏 b.减压蒸馏 c.加入生石灰常压蒸馏 d.加压蒸馏
(2)如果得到的双氧水中氧元素的含量为90%,则过氧化氢的纯度为 。众所周知,氢气在空气中燃烧生成水。有人提出,氢气在空气中燃烧也可能生成H2O2,但它因高温而分解了。为了验证氢气在空气中燃烧的产物中是否含有H2O2,某课外小组同学设计的实验装置见图-1。
(3)甲同学想从下图-2的①-④中选取替代图-1方框中的装置,可行的是 (填写编号)。
(4)若乙同学用酸性高锰酸钾溶液检测到了H2O2的存在,完成该反应的离子方程式:
→ + Mn2+ + H2O
丙同学对乙的检验方案提出了质疑:若锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H2S等还原性气体,也会使酸性高锰酸钾溶液褪色。请对乙同学的实验方案提出改进建议: 。
(5)过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)俗称固体双氧水,极易分解,其分解反应的化学方程式可表示为:2 (2Na2CO3•3H2O2) → 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑
取一定量的过碳酸钠在密闭容器中使它完全分解,测得生成氧气12.0g。冷却到室温后,向所得产物中加水配制成10.6% 的Na2CO3溶液,需加水 g。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)b(2分)
(2)21.25% (2分,写0.2125给全分)
(3)②(2分)
(4)2MnO4-+5H2O2+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O(2分,物质正确写全1分,配平1分);
先将制得的氢气通过装有碱石灰的干燥管,然后点燃。(合理,给分)(2分)
(5)433.5g(2分)
解析
(1)双氧水受热会分解,只有通过减压蒸馏降低温度后蒸出以防其分解;
(2)双氧水中含氧的物质有:H2O2和H2O,设物质的量分别为x和y,则由双氧水中氧元素的含量为90%,则过氧化氢的纯度为表示为:16/90%="18y+34x" ,(2x+3y)*16/(34x+18y)=90%,化简得:2x+y=1,得x=9-8/0.9。求得34x/(34x+18y)=21.25%。
(3)图-1方框中的装置是启谱发生器装置,满足条件的是②,可以通过使固液分离从而使反应停止发生。
(4)根据氧化还原反应原理,可写出2MnO4-+5H2O2+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O。相当于验证氢气中是否含有H2S气体,可以把混合气体通入到硫酸铜溶液中若产生黑色沉淀,即有H2S气体。也可以先将制得的氢气通过装有碱石灰的干燥管,然后点燃。
(5)根据方程式2 (2Na2CO3•3H2O2) → 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑,当生成生成氧气12.0g时,生成碳酸钠12*4*106/(3*32)=53g,生成水的质量为:(0.5*6/4)*18=13.5g。要配制成10.6% 的Na2CO3溶液,需加水(53/0.106 )-53-13.5=433.5g。
考点
据考高分专家说,试题“过氧化氢水溶液俗称双氧水,沸点比水高,遇.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。
氧化还原反应的配平
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
- 一般方法:从左向右配。
- 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
- 标出元素化合价变化的始态和终态
- 求升价元素或降价元素化合价的变化数
- 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
- 配平变价元素
- 用观察法配平其他元素
- 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
如:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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