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1、填空题 随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23,回答下列问题:
(1)钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于各种矿物中。钾钒铀矿中的钒原子最外层已达8电子稳定结构,其化学式为K2H6U2V2O15,若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为_______________________。
(2)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液里转变成VO2+,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。总反应式可表示为:
VO2++H2C2O4→VO++CO2+H2O(未配平)
其中还原剂是_______。若消耗0.9 g草酸,所对应钒元素质量是_______g。
参考答案:⑴K2O·2UO3·V2O5·3H2O。?⑵H2C2O4?0.51。
本题解析:(1)要用氧化物形式表示该化合物的化学式,必须先确定钒、铀的化合价。由于钾元素必定显+1价,根据“钒原子最外层已达8电子稳定结构”,可推出钒应失去5个电子变成氩原子结构,所以钒元素显+5价。再根据化合价规律可计算出铀的化合价应是+6。
(2)将题给反应式配平可得:VO2++H2C2O4= VO++2CO2↑+H2O。根据配平后的方程式计算可得到钒元素的质量数值。
本题难度:一般
2、选择题 将一定量的氯气通入30 mL浓度为10.00 mol·L-1的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是(?)
A.与NaOH反应的氯气一定为0.3 mol
B.n(Na+)∶n(Cl-)可能为7∶3
C.若反应中转移的电子为n mol,则0.15<n<0.25
D.n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1
参考答案:C
本题解析:根据转移电子数计算氯气的物质的量,转移电子数未知导致无法计算氯气的物质的量,故A错误;根据得失电子数相等判断钠离子和氯离子的关系,当n(Na+)∶n(Cl-)为7∶3时,根据阴阳离子所带电荷守恒知,次氯酸根离子和氯酸根离子之和与钠离子之比为4∶7,但氯气和氢氧化钠反应时,得失电子数不相等,故B错误;当n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)为11∶2∶1时,得失电子数之比为11∶7,所以不相等,故D错误。
本题难度:一般
3、选择题 已知反应:3BrF3+5H2O=Br2+HBrO3+9HF+O2,若生成标准状况下6.72L O2,则被H2O还原的BrF3的物质的量为
A.0.3mol
B.0.4mol
C.0.6mol
D.0.9mol
参考答案:B
本题解析:
正确答案:B
标准状况下6.72L O2为0.3mol,由3BrF3+5H2O=Br2+HBrO3+9HF+O2可知:每3molBrF3参加反应被还原的是2mol,转移6mol电子,其中有4mol电子由水提供,所以被H2O还原的BrF3的物质的量占2/3,为0.6mol×2/3=0.4mol.
本题难度:一般
4、填空题 为防治碘缺乏病,通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应:KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O
(1)该反应中,氧化剂是________,氧化产物是______;
(2)当有1 mol I2生成时,有________ mol还原剂被氧化;
(3)当有1 mol氧化剂参与反应时,转移电子的数目为________。
参考答案:(1)KIO3,?I2?(2)
? (3)5NA
本题解析:(1)该反应KIO3+5KI+3H2SO4===3I2+3K2SO4+3H2O中,碘化钾中碘元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,被氧化。碘酸钾中碘元素的化合价从+5价降低到0价,得到电子,被还原,因此氧化剂是KIO3,氧化产物是I2。
(2)根据方程式可知,每生成3mol单质碘,反应中转移5mol电子,被氧化的还原剂是5mol,所以当有1 mol I2生成时,有
mol还原剂被氧化.
(3)碘酸钾在反应中得到5个电子,所以当有1 mol氧化剂参与反应时,转移电子的数目为5NA。
本题难度:一般
5、填空题 某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O.
(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格并配平.
+______+______=______+______+______
(2)反应中1mol还原剂______(填“得到”或“失去”)______mol电子.
(3)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂和氧化剂物质的量之比为______.
参考答案:(1)Au2O3为反应物,则反应中Au2O3→Au2O,Au的化合价由+3价变为+1价,化合价总共降低2×2=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O3→1Na2S4O6,根据钠元素守恒可知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,化合价总共升高4×(2.5-2)=2,根据化合价升降相等,可知Au2O3系数为1,Na2S4O6系数为2,根据Au守恒可知Au2O系数为1,根据硫元素守恒可知Na2S2O3系数为4,根据元素Na元素守恒可知NaOH的系数为4,根据H元素守恒可知H2O系数为2,反应方程式为Au2O3+4Na2S2O3+2H2O=Au2O+2Na2S4O6+4NaOH.
故答案为:4Na2S2O3、2H2O;Au2O、2Na2S4O6、4NaOH.
(2)Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,Na2S2O3是还原剂,所以1molNa2S2O3反应失去的电子物质的量为1mol×2×(2.5-2)=1mol.
故答案为:失去,1.
(3)反应中Na2S2O3→H2SO4,S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价,Na2S2O3是还原剂,Cl2→NaCl、HCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,Cl2是氧化剂,根据电子转移相等,所以n(Na2S2O3)×2×(6-2)=n(Cl2)×2,故n(Na2S2O3):n(Cl2)=1:4.
故答案为:1:4.
本题解析:
本题难度:一般