钒具有众多优异的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸
题型:不详难度:来源:
钒具有众多优异的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空: (1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性、含VO2+、K+、SO42–等。写出该反应的化学方程式 。 (2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl–。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向 。 (3)在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中,加入0.195g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是 。 a.V b.V2+ c.VO2+ d.VO2+ (4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子反应方程式,说明还原性:SO32–>Cl–>VO2+ 。 |
答案
(1)V2O5 +K2SO3+2H2SO4→2VOSO4+K2SO4+2H2O (2分) (写成离子方程式也给分 V2O5 + SO32–+4H+→2VO2++ SO42–+2H2O ) (2)(配平1分,电子转移的数目及方向1分) (3)b(2分) (4)Cl2+ SO32–+ H2O→2Cl–+ 2H++ SO42–(2分) |
解析
试题分析:(1)由题意可知,V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应生成VOSO4、K2SO4,根据原子守恒可知还生成H2O。其中V的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子。亚硫酸钾中S元素的化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子,因此根据电子得失守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:1,所以配平后方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO4=2VOSO4+K2SO4+2H2O。 (2)ClO3-与VO2+反应生成VO2+、Cl-,氯元素化合价由+5价降低为-1价,共降低6价。V元素化合价由+4升高为+5价,共升高1价,化合价升降最小公倍数为6,故ClO3-的系数为1、VO2+系数为6,由原子守恒可知成VO2+的系数为6,Cl-的系数为1,由电荷守恒可知还生成H+,系数为6,故有水参加反应,系数为3,因此配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向为。 (3)0.195g锌粉的物质的量=0.195g÷65g/mol=0.003mol,设V元素在还原产物中的化合价为a,则根据电子得失守恒可知0.003×2=0.02L×0.1mol/L×(5-a),解得a=2,答案选b。 (4)在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的,V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+,故还原性Cl->VO2+,氯气可以将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl-,可以说明还原性SO32->Cl-,反应离子方程式为Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-。 |
举一反三
高锰酸钾可用于除去地下水的硫化氢异味的原理是生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去。水体呈弱酸性时,高锰酸钾的还原产物是MnO和MnO2,且MnO和MnO2的物质的量比为3:1。 (1)写出并配平上述化学方程式,标出电子转移方向与数目。 KMnO4 + H2S +H2SO4 → 在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应: KMnO4 + C +H2O →MnO2 + X +K2CO3 (未配平) (2)X的化学式为__________。 (3) 1mol氧化剂被______(填“氧化”或“还原”)时,生成_____mol氧化产物 |
二氧化氮(NO2)是一种具有高度活性的气态物质,NO2与Na2O2均具有较强的氧化性,某研究性学习小组对二者能否发生反应进行探究。 【实验】 下列关于实验室制备NO2的说法正确的是_______ a.实验室常用铜和浓硝酸反应制取二氧化氮 b.二氧化氮常用向下排空气法收集 c.二氧化氮易溶于水,尾气可用水吸收. d.用注射器收集的二氧化氮,压缩后颜色变浅 e.实验后容器中残留液需用碱液处理 【提出假设】 假设一:NO2与Na2O2二者不反应; 假设二:NO2能被Na2O2氧化; 假设三: 【查阅文献】 NO2在反应中能生成HNO3和HNO2;HNO2旣有氧化性,又有还原性,能被强氧化剂如KMnO4氧化。 【设计实验】 (1)实验时,将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说明假设 不成立。 (2)若假设二成立,反应的化学方程式是 。 (3)为验证假设二是否成立,该小组同学做了如下定性实验研究,请完成下表内容。
实验步骤 (不要求写具体操作过程,仪器任选)
| 预期的实验现象及结论
| 取适量的白色固体置于试管中,…………
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| 【定量分析】 若实验前该小组同学用托盘天平称量过氧化钠的质量为3.9g,充分反应后白色固体质量为8.4g,该小组同学得出假设2不成立的结论。你是否同意他们的结论,并简述理由: |
氢化铝钠(NaAlH4)是最冇研究应用前景的络合金属氢化物,氢化铝钠储放氢时发生反应:3NaAlH4Na3AlH6+2Al+3H2↑。下列说法正确的是A.NaAlH4中氢元素为+1价 | B.每生成11. 2 L(标准状况下)H2,转移2NA个电子 | C.在反应中有50%的氢被氧化 | D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1: 1 |
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高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与亚铁离子反应,离子方程式如下(未配平): MnO4-+ Fe2++ H+= Mn2++ Fe3++ H2O 下列有关说法正确的是( )A.MnO4-和H+是氧化剂,Fe2+是还原剂 | B.H2O既是氧化产物又是还原产物 | C.每生成1mol水将转移1.2 mol的电子 | D.Fe2+的还原性强于Mn2+ |
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某稀溶液中含有等物质的量的(均为1mol)ZnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4、CuSO4,向其中逐渐加入铁粉。下列各图表示溶液中的Fe2+的物质的量与加入铁粉的物质的量之间的关系,其中正确的是( ) |
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