高中化学热化学方程式实验题

过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ、测定过氧化氢的含量
请填写下列空白：
（1）移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250mL ___________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
（3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入             （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定到达终点的现象是                                。
（4）重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为                               。

二氧化氯（ClO₂）在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11．0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO₂。由于该反应是吸热反应，所以在情况下有利于该反应自发进行

（1）A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，请写出该反应的化学方程式：              。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、          ；B装置必须放在冰水浴中，其原因是                         。
（3）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：①               ；②             ；③洗涤；④干燥。
（4）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。（已知2 Na₂S₂O₃ + I₂＝Na₂S₄O₆ + 2NaI）
①配制100 mL c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：                。
②写出步骤2中发生反应的离子方程式                          。
③原ClO₂溶液的浓度为          g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果        。
若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果              。
（填“偏高”“偏低”或“不变” ）

雾霾含有大量的污染物SO₂、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₃和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：

⑴装置Ⅰ中的主要离子方程式为                                         。3
⑵含硫各微粒(H₂SO₃、HSO₃^－和SO₃^2－)存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH 的关系如图所示。

①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中个离子由大到小的顺序是         。
②向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：                                。
⑶写出装置Ⅱ中，酸性条件下的离子方程式                             。
⑷装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，其原理如下图所示。
①生成Ce⁴⁺从电解槽的        (填字母序号)口流出。②写出与阴极的反应式                      。
⑸已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂^－的浓度为a g·L^-1，要使1 m³该溶液中的NO₂^－完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂         L。(用含a代数式表示， 计算结果保留整数)

(15分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂，还有少量的FeCl₂和炭粉，用A制备高纯MnCO₃的流程图如下。

（1）碱性锌锰干电池的负极材料是        (填化学式)。
（2） 第I步操作得滤渣的成分是           ；第Ⅱ步操作的目的是        。
（3）步骤Ⅲ中制得MnSO₄，该反应的化学方程式为            。
（4）第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂，除去Zn²⁺的离子方程式为         。
(已知：Ksp(MnS)=2.510^-13,Ksp(ZnS)=1.610^-24)
（5）已知：MnCO₃难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，l00^oC时开始分解；Mn(OH)₂开始沉淀时pH为7.7。
第V步系列操作可按以下步骤进行：
操作l：加入试剂X，控制pH<7.7；   操作2：过滤，用少量水洗涤2~3次；
操作3：检测滤液；                 操作4：用少量无水乙醇洗涤2~3次；
操作5：低温烘干。
①试剂X是      ；
②操作3中，说明SO₄^2-已除干净的方法是        。

(14分)连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)俗称保险粉，是一种强还原剂，广泛用于纺织工业。其制备过程如下：
①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合； 
②用Na₂SO₃固体和某酸反应制备SO₂气体； 
③在一定温度下，将足量的SO₂气体通入①的溶液中，即有保险粉生成，同时生成一种气体。
（1）写出NaOH的电子式          
（2）制备SO₂时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是          

A．浓盐酸	B．质量分数为70%的H2SO4
C．稀硝酸	D．质量分数为10%的稀硫酸

（3）制备保险粉的化学方程式可表示为                    
（4）保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr₂O₇^2－被转化为Cr³⁺)，这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一，则每消耗0.1mol保险粉，理论上可以除去Cr₂O₇^2－的物质的量为     mol。
（5）保险粉不稳定，容易分解生成甲、 乙、 丙三种化合物。若将甲、乙两种物质分别配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，则有淡黄色沉淀和气体丙产生；乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀盐酸，有气体丙产生，但无白色沉淀。
在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为             
保险粉分解的化学方程式为                 
（6）保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为：
①2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O==4NaHSO₃或②2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O==4NaHSO₃+NaHSO₄
请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。                   

某溶液中可能含有A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、CO₃^2－、SO₄^2－、C1^－中的一种或几种，取该溶液进行以下连续实验：
（1）取溶液少量于试管中，测得溶液的pH为2，则溶液中不存在的离子是______________。
（2）继续向溶液中加入过量Ba(NO₃)₂溶液，有沉淀生成，同时有气体放出，写出产生气体的离子方程式                                                          。
（3）取（2）中的上层清液，加入过量NaOH溶液，有沉淀、气体生成，此沉淀和气体的化学式为               、                  。
（4）继续向（3）中反应后的剩余溶液中通入足量CO₂气体，又有白色沉淀生成，则原溶液中存在的离子是                 。 
（5）上述实验中还不能确定是否存在的离子是             。

(15 分) 亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：

已知：①NaClO₂的溶解度随着温度升高而增大，适当条件下可结晶析出。
②ClO₂气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用。
③ClO₂气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
（1）在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后，生成氢气和NaClO₃，请写出阳极的电极反应方程式：                                 。
（2）反应生成ClO₂气体需要X酸酸化的原因为：                   。X酸为      。
（3）吸收塔内的温度不能过高的原因为：           
（4）吸收塔内ClO₂随着还原剂的不同和溶液酸碱性的变化可被还原为ClO₂^—或Cl^—。ClO₂被S^2—还原为ClO₂^—、Cl^—的转化率与溶液pH的关系如右图所示。

请写出pH≤2时ClO₂与S^2—反应的离子方程式：                                      。
（5）第二步向NaClO₃溶液中通SO₂的同时通入空气的原因为：                          。
（6）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O粗晶体的操作步骤为
              、               、              。

某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现：
往过量FeSO₄溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。
请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
（1）甲同学推测该反应的还原产物为Cl₂；乙同学推测该反应的还原产物为           。
（2）假设乙同学的推测是正确。
写出过量FeSO₄溶液中，滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸的离子方程式：
                                      。
请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测是正确的。
要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论（可以不填满）：

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取上述反应后的溶液少许于试管A中，                                                          。
步骤2：                                                          。
步骤3：                                                          。

实验室有三瓶失去标签的无色溶液：氯化钾、氢氧化钙和稀硫酸，可用一种常见酸碱指示剂X 或Na₂CO₃一次鉴别它们。根据有关操作及所加试剂填空。
⑴现象：溶液显紫色；另取该溶液滴入Na₂CO₃溶液中，无明显现象。试推断试剂X为        。
⑵现象：溶液显蓝色；另取该溶液滴入Na₂CO₃溶液中的现象为____________；有关反应的离子方程式为         __________。
⑶现象：有气泡产生，有关反应的离子方程式为___________________；另取该溶液滴入试剂X，则溶液显_____________

某强碱性溶液中可能含有的离子是K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、HCO₃^-、AlO₂^-、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-中的某几种离子，现进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，无沉淀生成．
②另取少量溶液逐滴加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失。
（1）原溶液中肯定存在的离子是                         ，肯定不存在的离子是            ，不能确定的离子是           ，其检验方法是                                               
                                                                。
（2）按照反应顺序逐步书写出②中发生反应的离子反应方程式①H⁺+OH^-=H₂O
②                                                        。
③                                                        。
④HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
⑤                                                        。

物质A~E中均含某种元素，都是中学化学中常见的物质，它们可发生如图所表示的反应（除A~E外的其它物质已略去）：

（1）写出相应物质的类别：

	B	C	D
类别

（2）在以上反应中（用序号填空）：
属于氧化还原反应的是       ；属于复分解反应的是        。
（3）写出反应③和⑦的离子方程式：             ：             。

某些化学反应可表示为：A+B→C+D+H₂O。请回答下列问题：
（1）若A、C、D均含有氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，则该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）若A为黑色固体，C是黄绿色气体，则该反应的离子方程式为__________________。
（3）若A为第二周期的单质，B为第二周期某元素最高价氧化物的水化物，C、D均为气体，则该反应的化学方程式为____________________________________。
（4）若C为NaCl，D是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则A是______或_______，B为_____________(填化学式，下同)。
（5）若C、D均是能使澄清石灰水变浑浊的气体，则A与B的组合为_____________。

现有A、B、C、D、E五种盐溶液，分别由K⁺、NH₄⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、
Cl^-、Br^-、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的阳离子和阴离子各一种组成（五种盐所含阴、阳离子
各不相同）已知：
①A＋B→白色沉淀     ②A＋D→白色沉淀       ③A＋C→白色沉淀
④D＋B→白色沉淀+无色气体    ⑤A溶液中c(H⁺)=c(OH^-)
⑥B溶液中c(H⁺)=1×10^-12mol·L^-1  ⑦C、D、E三种溶液的pH＜7，
根据以上实验事实可以推出（用分子式表示）
A为___________________；B为__________________；C为___________________；D为__________________；E为___________________。
写出以上①②③④各步反应的离子方程式：
①_____________________________ ，②_____________________________ ，
③_____________________________ ，④______________________________ 。