【題目】過(guò)氧化氫(H2O2)俗稱(chēng)雙氧水。是一種重要的化工產(chǎn)品,具有漂白、氧化、消毒、殺菌等多種功效,廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、化工、電子、輕工、污水處理等工業(yè);卮鹣铝袉(wèn)題:

(1) H2O2的電子式為_______________

(2)用H2O2與稀硫酸的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。

已知:Cu(s)+2H+ (aq)==Cu2+(aq) + H2(g) H= +64 kJ/mol

2H2O2(1) ==2H2O(l)+O2(g) H =-196 kJmol

H2(g) + l/2O2(g) ==H2O(l) H =-286 kJ/mol

則在稀硫酸溶液中Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O的熱化學(xué)方程式為:__________________。

(3)工業(yè)上常用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過(guò)氧化氫,其原理為:首先2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+ H2↑,然后由(NH4)2 S2O8水解得到H2O2和另一產(chǎn)物。則:

①電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___________________

②(NH4)2 S2O8水解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____________________。

(4)現(xiàn)甲、乙兩個(gè)化學(xué)小組利用兩套相同裝置,通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生相同體積氣體所用時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)探究影響H2O2分解速率的因素(僅一個(gè)條件改變)。甲小組有如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

溫度

催化劑

濃度

甲組實(shí)驗(yàn)I

25℃

三氧化二鐵

10mL 5% H2O2

甲組實(shí)驗(yàn)II

25℃

二氧化錳

10 mL 5% H2O2

甲、乙兩小組得出如下圖數(shù)據(jù)。

①甲小組實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是______________________

②由乙組研究的酸、堿對(duì)H2O2分解影響因素的數(shù)據(jù)分析,相同條件下H2O2________(填“酸”或“堿”)性環(huán)境下放出氣體速率較快;由此,乙組提出可以用BaO2固體與硫酸溶液反應(yīng)制H2O2,其反應(yīng)的離子方程式為_______________;支持這一方案的理由是_______________________。

③已知過(guò)氧化氫還是一種極弱的二元酸:H2O2H++HO2-(Ka1=2.4×10-12)。當(dāng)稀H2O2溶液在堿性環(huán)境下分解時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)H2O2+OH-HO2-+H2O,該反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為V=kc(H2O2) c(OH- ),逆反應(yīng)速率為v=kc(H2O) c(HO2-),其中k、k為速率常數(shù),則k與k的比值為_________(保留3位有效數(shù)字)。

【答案】 Cu(s)+H2O2(1)+2H- (aq)═Cu2-(aq)+2H2O(l) H=-320 kJ/mol 2HSO4--2e-═S2O82-+2H-或 2SO42--2e-═S2O82- (NH4)2S2O6+2H2O═2NH4HSO4+H2O2 H2O2分解時(shí),MnO2比Fe2O3催化效率更高 BaO2+2H-+SO42-═BaSO4+H2O2 (BaSO4的生成有利于平衡右移即有利于H2O2的生成)酸性環(huán)境有利于H2O2的存在(等其他合理原因) 1.33×104

【解析】(1) H2O2的電子式為

(2)①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H1=+64kJ/mol

②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H2=-196kJ/mol

③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=-286kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律①+×②+③得到:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=△H1+×△H2+△H3=-320kJ/mol;(3)然后由(NH4)2 S2O8水解得到H2O2和另一產(chǎn)物。則:①根據(jù)總反應(yīng)式2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+ H2↑可知,電解時(shí)陽(yáng)極HSO4-失電子產(chǎn)生S2O82-,其電極反應(yīng)式為:2HSO4--2e-═S2O82-+2H-或 2SO42--2e-═S2O82-;②(NH4)2S2O8水解生成NH4HSO4,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(NH4)2S2O6+2H2O═2NH4HSO4+H2O2;(4)①甲組實(shí)驗(yàn)Ⅱ比Ⅰ所用的過(guò)氧化氫的濃度大,根據(jù)圖像判斷Ⅱ反應(yīng)速度要快于Ⅰ。所以Ⅰ以得出結(jié)論:濃度越大,H2O2分解速率越快;②根據(jù)乙組的圖像可知:相同條件下,H2O2在堿性環(huán)境下放出氣體速率較快;根據(jù)題意可知:反應(yīng)物為Ba02固體與硫酸溶液,生成物H202。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知所以另一種生成物為鋇和硫酸根形成的硫酸鋇,化學(xué)反應(yīng)方程式為BaO2 +H2SO4= BaSO4 ↓+H2O2;該方案反應(yīng)物中有硫酸銅,可形成酸性反應(yīng)環(huán)境,結(jié)合過(guò)氧化氫在酸性環(huán)境下分解較慢這一事實(shí)可判斷該方案成立;③根據(jù)反應(yīng)H2O2H++HO2-,有Ka1==2.4×10-12,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),V=v,V=kc(H2O2) c(OH- ),逆反應(yīng)速率為v=kc(H2O) c(HO2-)= kc(H2O2) c(OH- ),則=====2.4×102。

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鹽酸

分子式:HCl

相對(duì)分子質(zhì)量:36.5

密度:1.19g/cm3

質(zhì)量分?jǐn)?shù):36.5%

1該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為_______mol/L.

2取用任意體積的該鹽酸溶液時(shí),下列物理量不隨所取體積多少而變化的_________

A、溶液中H+的物質(zhì)的量濃度B、溶液中HCl的質(zhì)量

C、溶液中H+的數(shù)目D、溶液的密度

3若現(xiàn)有1L 1mol/L的稀鹽酸,欲使其濃度增大1,采取的措施最合理的是____________

A、通入標(biāo)況下HCl氣體22.4L

B、將溶液加熱濃縮至0.5L

C、往原溶液加入5mol/L鹽酸0.6L,再稀釋至2L

D、往原溶液加入1L 3mol/L鹽酸混合均勻.

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【題目】實(shí)驗(yàn)室制取乙酸丁酯的實(shí)驗(yàn)裝置有如右下圖所示兩種裝置供選用。其有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)

如下表:


乙酸

1-丁醇

乙酸丁酯

熔點(diǎn)(℃)

16.6

89.5

73.5

沸點(diǎn)(℃)

117.9

117

126.3

密度(g/cm3)

1.05

0.81

0.88

水溶性

互溶

可溶(9g/100g)

微溶

1)制取乙酸丁酯的裝置應(yīng)選用_______(”)。不選另一種裝置的理由是

2)該實(shí)驗(yàn)生成物中除了主產(chǎn)物乙酸丁酯外,還可能生成的有機(jī)副產(chǎn)物有(寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式): 。

3)酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),為提高1-丁醇的利用率,可采取的措施是 。

4)從制備乙酸丁酯所得的混合物中分離、提純乙酸丁酯時(shí),需要經(jīng)過(guò)多步操作,下列圖示的操作中,肯定需要的化學(xué)操作是___________(選填答案編號(hào))。

5)有機(jī)物的分離操作中,經(jīng)常需要使用分液漏斗等儀器。使用分液漏斗前必須 ;某同學(xué)在進(jìn)行分液操作時(shí),若發(fā)現(xiàn)液體流不下來(lái),其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,還可能 。

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A. I表示的是滴定醋酸的曲線(xiàn)

B. pH =7時(shí),滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL

C. V(NaOH)= 20.00mL時(shí),兩份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)

D. V(NaOH)=10.00mL時(shí),醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

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