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5.若X、Y兩種元素在周期表中位于同一主族,其中一種為短周期元素,且兩者相隔一個周期,并有m=n>0.在一定條件下有下列反應(未配平):Xm+Yn+H2O→HXO3+HY.請回答:
(1)該反應的還原劑的電子式為
(2)配平上述化學方程式(用化學式表示):I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl
(3)若某化學反應如下:(未配平)KX+Yn+H2O→KXO3+Xm+HY+KY若KXO3和Xm的化學計量數均為1,則Yn的化學計量數為4.
在下面化學式上標出電子轉移的方向和數目:KX+Yn+H2O→
(4)已知:在反應中,若氧化反應和還原反應發生在同一分子內部處于同一化合價的同種元素上,使該元素的原子(或離子)一部分被氧化,另一部分被還原.這種自身的氧化還原反應稱為歧化反應.實驗室模擬KXO3的制法如下:
①在進行步驟Ⅰ實驗時,有學生主張電解裝置用U形管,有的學生主張用燒杯,你認為用哪種儀器更合適燒杯(填名稱).
②步驟Ⅰ的陰極電極反應式為(用化學式表示):2H++2e-=H2↑.
③步驟Ⅰ中歧化生成NaYO3的離子方程式為(用化學式表示):3Cl2+6OH-═5Cl-+ClO3-+3H2O.

分析 在Xm+Yn+H2O→HXO3+HY反應中,Y化合價由0→-1價,故Y處于第七主族為鹵素元素,m=n=2,其中一種為短周期元素,且兩者相隔一個周期,則Y為氯元素,X為碘元素,
(1)根據化合價判斷還原劑;
(2)用化合價升降法配平;
(3)根據化合價升降總數相等計算;先寫出方程式用化合價升降法配平并標出電子轉移方向和數目;
(4)電解氯化鈉溶液得氯氣和氫氧化鈉,氯氣在氫氧化鈉溶液中發生歧化反應生成氯酸鈉和氯化鈉,在氯酸鈉溶液中加也氯化鉀,由于氯酸鉀的溶解度較小,所以溶液經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得氯酸鉀晶體,氯酸鉀與碘反應生成碘酸鉀,據此答題.

解答 解:在Xm+Yn+H2O→HXO3+HY反應中,Y化合價由0→-1價,故Y處于第七主族為鹵素元素,m=n=2,其中一種為短周期元素,且兩者相隔一個周期,則Y為氯元素,X為碘元素,I2+Cl2+H2O→HIO3+HCl,
(1)I2+Cl2+H2O→HIO3+HCl,碘在反應中化合價升高,故該反應的還原劑為I2,其電子式為
故答案為:
(2)在反應中I2化合價由0→+5,一個I2共升高10價,氯化合價由0→-1,一個Cl2共降低2價,最小公倍數為10,配平得:I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl
故答案為:I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl;
(3)KX+Yn+H2O→KXO3+Xm+HY+KY可改為:KI+Cl2+H2O→KIO3+I2+HCl+KCl,KIO3+I2系數均為1,I化合價升高總數為5-(-1)+0-(-1)×2=8,故氯的化合價降低總數也為8,故氯氣前的系數為4,配平得:3KI+3H2O+4Cl2=KIO3+I2+6HCl+2KCl,根據方程式可知,3molKI共失去8mol電子,氯氣得8mol電子,電子轉移方向和數目如下:
故答案為:4;
(4)電解氯化鈉溶液得氯氣和氫氧化鈉,氯氣在氫氧化鈉溶液中發生歧化反應生成氯酸鈉和氯化鈉,在氯酸鈉溶液中加也氯化鉀,由于氯酸鉀的溶解度較小,所以溶液經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得氯酸鉀晶體,氯酸鉀與碘反應生成碘酸鉀,
①在進行步驟Ⅰ實驗時,電解裝置用燒杯比用U形管好,因為燒杯中氯氣與氫氧化鈉溶液更容易接觸,發生歧化反應,
故答案為:燒杯;
②電解食鹽水的陰極電極反應式為(用化學式表示):2H++2e-=H2↑,
故答案為:2H++2e-=H2↑;
③氯氣與氫氧化鈉溶液發生歧化反應生成NaClO3的離子方程式為(用化學式表示):3Cl2+6OH-═5Cl-+ClO3-+3H2O,
故答案為:3Cl2+6OH-═5Cl-+ClO3-+3H2O.

點評 本題考查了元素的推斷,氧化還原反應的配平和計算、電子轉移的方向和數目、電解池、離子反應等,難度較大,關鍵是利用化合價升降總數相等來分析.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0,回答下列問題:
(1)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△S<0(填“>”或“<”).
(2)一定條件下,將SO2與O2以體積比2:1置于一體積不變的密閉容器中發生以上反應,能說明該反應已達到平衡的是bc(填字母編號).
a.體系混合氣體的密度不發生變化     b.混合氣體的平均分子量不變
c.體系壓強不變                     d.SO2和O2的轉化率相等.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.一恒溫恒容的容器由隔板分成A、B兩室,隔板可自由滑動,兩室溫度始終保持20℃.A室內裝有3mol H2和1mol O2的混合氣體,此時擋板位置如圖所示:請回答下列問題:
(1)B室中混合氣體的物質的量為2mol.
(2)已知B室中混合氣體的密度是同溫同壓下氦氣密度的9.125倍,則B室中H2和Cl2的物質的量之比為1:1.
(3)一定條件下,使A、B兩室內的氣體分別充分反應后再恢復至20℃,則隔板的位置在刻度2處附近,容器內氣體的壓強與反應前氣體壓強的比為1:2
(4)若(3)所得HCl氣體用500mL NaOH溶液恰好完全吸收,則NaOH溶液的物質的量濃度為4mol•L-1

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.某同學用下圖所示裝置制取溴苯和溴乙烷.
已知:溴乙烷為無色液體,難溶于水,沸點為38.4℃,熔點為-119℃.

主要實驗步驟如下:
①組裝好裝置,檢查其氣密性.
②向燒瓶中加入一定量苯和液溴,向錐形瓶中加入乙醇至稍高于進氣導管口處,向U型管中加入蒸餾水封住管底,向水槽中加入冰水.
③將A裝置中的純鐵絲小心向下插入苯和液溴的混合液中.
④點燃B裝置中的酒精燈,用小火緩緩對錐形瓶加熱10分鐘.
請填寫下列空白:
(1)請寫出A裝置中所發生的A:+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr.
(2)簡述步驟①檢驗裝置氣密性的具體做法(不包括D)組裝好裝置后,在U型右邊導管口連接一個管帶有膠管的玻璃導管,將導管放入水面下,加熱燒瓶,若導管口處有氣泡產生,停止加熱后導管內有一段水柱產生,證明裝置的氣密性良好.
(3)C裝置中U型管內部用蒸餾水封住管底的作用是溶解吸收溴化氫氣體,防止溴化氫及產物逸出污染環境.
(4)反應完畢后,U型管內液體分層,溴乙烷在下(填:上或下)層.
(5)為證明溴和苯的上述反應是取代反應而不是加成反應,該學生用裝置D代替裝置B、C直接與A相連重新操作實驗.
①裝置D的錐形瓶中,小試管內的液體是苯(或四氯化碳)(任填一種符合題意試劑的名稱),其主要作用是吸收揮發出來的溴蒸氣.
②反應后向錐形瓶中滴加(任填一種符合題意試劑的名稱)硝酸銀溶液(或紫色石蕊試液),若證明該反應為取代反應有淡黃色沉淀產生(或紫色石蕊試液變紅).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.某化肥廠用H2O、CO2、NH3、CaSO4、制備(NH42SO4,工藝流程如下:

下列推斷中正確的是(  )
A.步驟①和②中的氣體屬于可循環使用的氣體
B.步驟②中發生的反應為:Ca2++CO2+2NH3•H2O═CaCO3↓+2NH4++H2O
C.往甲中通CO2有利于(NH42SO4生成
D.以上涉及的化學反應中有氧化還原反應

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.Na2S2O3可以用作氰化物的解毒劑,工業上常用硫化堿法制備Na2S2O3,反應原理為:2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,某研究小組在實驗室模擬該工業原理制備Na2S2O3,實驗裝置如圖1:
Ⅰ.實驗步驟:
(1)檢查裝置氣密性,按如圖示加入試劑.儀器a的名稱是分液漏斗;
(2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加濃H2SO4
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結束反應.過濾C中混合物,濾液經蒸發濃縮、冷卻結晶(填寫操作名稱)、過濾、洗滌、干燥,得到產品.
Ⅱ.[探究與反思]
(1)裝置D的作用是檢驗裝置C中SO2的吸收效率,則D中試劑是品紅或溴水或KMnO4溶液,表明SO2吸收效率低的實驗現象是D中溶液顏色很快褪去.
(2)實驗制得的Na2S2O3•5H2O樣品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質.利用所給試劑設計實驗,檢測產品中是否存在Na2SO4,簡要說明實驗操作,現象和結論:取少量產品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層溶液(或過濾,取濾液),滴加BaCl2溶液,若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(3)為減少裝置A中生成的Na2SO4的量,在不改變原有裝置的基礎上對原有實驗步驟(2)進行了改進,改進后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產生的氣體將裝置中的空氣排盡后,再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液.
Ⅲ.測定產品純度
準確稱取W g產品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.100 0mol•L-1碘的標準溶液滴定.
反應原理為2S2O32?+I2═S4O62?+2I-
(1)滴定至終點時,溶液顏色的變化:溶液由無色變為藍色.
(2)滴定起始和終點的液面位置如圖2,則消耗碘的標準溶液體積為18.10mL.產品的純度為(設Na2S2O3•5H2O相對分子質量為M)$\frac{3.62×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.實驗室合成溴苯的裝置圖及有關數據如下,按下列合成步驟回答:
  苯 溴 溴苯
 密度/g.cm3 0.88 3.10 1.50
 沸點/℃ 80 59 156
 水中溶解度 微溶 微溶 微溶
(1)實驗裝置中,儀器c的名稱為球形冷凝管,作用為冷凝、回流.
(2)在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑.在b中小心加入4.0mL液態溴.向a中滴入幾滴溴,有白霧產生,是因為生成了HBr氣體.繼續滴加至液溴滴完.寫出a中發生反應的化學方程式:2Fe+3Br2═2FeBr3
(3)液溴滴完后,經過下列步驟分離提純:
①向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌.NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應的Br2
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾.加入無水氯化鈣的目的是干燥.
(4)經以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質為苯,要進一步提純,需進行的操作方法為蒸餾.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.已知下列數據:
物質熔點(℃)沸點(℃)密度(g•cm-3
乙 醇-117.078.00.79
乙 酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.90
濃硫酸(98%)--338.01.84
學生在實驗室制取乙酸乙酯的主要步驟如下:
①在30mL的大試管A中按體積比1:4:4的比例配制濃硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液.
②按圖1連接好裝置(裝置氣密性良好),用小火均勻地加熱裝有混合溶液的大試管5~10min.

③待試管B收集到一定量產物后停止加熱,撤出試管B并用力振蕩,然后靜置待分層.
④分離出乙酸乙酯層、洗滌、干燥.
請根據題目要求回答下列問題:
(1)配制該混合溶液的主要操作步驟為在一個30mL大試管中注入4mL乙醇,再分別緩緩加入4mL乙酸、1mL濃硫酸(乙酸和濃硫酸的加入順序可互換),邊加邊振蕩試管使之混合均勻;
寫出制取乙酸乙酯的化學方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O
(2)上述實驗中飽和碳酸鈉溶液的作用是(填字母):BC
A.中和乙酸和乙醇.
B.中和乙酸并吸收部分乙醇.
C.乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分層析出.
D.加速酯的生成,提高其產率.
(3)步驟②中需要小火均勻加熱操作,其主要理由是:因為反應物乙醇、乙酸的沸點較低,若用大火加熱,反應物大量隨產物蒸發而損失原料,溫度過高可能發生其它副反應.
(4)指出步驟③所觀察到的現象:試管B中的液體分成上下兩層,上層無色,下層為紅色液體,振蕩后下層液體的紅色變淺
(5)某化學課外小組設計了如圖2所示的制取乙酸乙酯的裝置(圖中的鐵架臺、鐵夾、加熱裝置已略去),與圖1裝置相比,圖2裝置的主要優點有:(答兩點)
①增加了溫度計,便于控制發生裝置中反應液的溫度,減少副產物的發生
②增加了分液漏斗,有利于及時補充反應混合液,以提高乙酸乙酯的產量,或增加了冷凝裝置,有利于收集產物乙酸乙酯.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.在一固定容積的密閉容器中,充入2mol CO2和1mol H2發生如下化學反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數與溫度(T)的關系如表:
T/℃7008008301 0001 200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(1)該反應的化學平衡常數表達式為K=$\frac{[CO]•[{H}_{2}O]}{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}$.
(2)若反應在830℃下達到平衡,則CO2氣體的轉化率為33.3%.
(3)若絕熱時(容器內外沒有熱量交換),平衡發生移動的結果是使容器內CO的濃度增大,則容器內氣體溫度降低(填“升高”、“降低”或“不能確定”).
(4)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是BC(填字母序號).
A.容器內壓強不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2)=v(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
E.c(CO2 )•c(H2)=c(CO)•c(H2O)

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同步練習冊答案
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