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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:5416 题号:18184178
研究小组以无水甲苯为溶剂,PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备纳米球状红磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色。

①存贮时,Na应保存在_____中。
②冷凝水的进口是______(填“a”或“b”)。
③用Na干燥甲苯的原理是_____(用化学方程式表示)。
④回流过程中,除水时打开的活塞是_____;体系变蓝后,改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。

①在Ar气保护下,反应物在A装置中混匀后转入B装置,于280℃加热12小时,反应物完全反应。其化学反应方程式为_____。用Ar气赶走空气的目的是_____
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是__________
③所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。欲控制合成R=125nm的红磷,气体产物的压强为_____kPa,需NaN3的物质的量为______mol(保留3位小数)。已知:p=a×n,其中a=2.5×105kPa•mol-1,n为气体产物的物质的量。

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回答下列问题:
(1)查阅资料知:虽然亚铁氰化钾自身毒性很低,但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体;亚铁氰化钾加热至400℃时能分解产生氰化钾(KCN)。据此判断,烹饪食品时,使用含黄血盐的食盐应注意的问题为____
(2)HCN是一种极弱的酸。实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时,应先将其溶于NaOH溶液再用蒸馏水稀释,用平衡移动原理(离子方程式及文字)解释其原因____
(3)流程中加入碳酸钠溶液的主要目的是____,用碳酸钾代替纯碱进行脱钙反应,可以直接得到亚铁氰化钾,沉淀和产物容易彻底分离,但是成本高。有人认为也可以用硫酸钾,实际上不妥,其原因是____
(4)流程中的一系列操作包括结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。为了得到较大颗粒的亚铁氰化钾,结晶速率应该是____(填“快速”或“慢速”)。
(5)在25℃下,将amol·L-1的KCN溶液与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时,测得溶液pH=7,则KCN溶液的物质的量浓度a____0.01mol·L-1(填“>”、“<”或“=”),用含a的代数式表示HCN的电离常数K=____
(6)亚铁氰化钾易被氧化为铁氰化钾,检验是否变质的方法是____,借助下列装置可以将铁氰化钾转化为亚铁氰化钾,其正极的电极反应式为____
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(2)“氧化”时,1mol AsO转化为AsO至少需要O2_____
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
a.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0
b.5Ca2++OH-+3AsO⇌Ca5(AsO4)3OH       △H>0
研究表明:“沉砷”的最佳温度是85℃。高于85℃后,随温度升高,沉淀率______(填“提高”或“下降”)。用化学平衡原理解释其原因是___________
(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是___________
(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是___________

(6)下列说法中,正确的是___________(填字母)。
a.粗As2O3中含有CaSO4
b.工业生产中,滤液1、2和废渣一同弃掉
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的
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【推荐3】从海水中可以提取很多有用的物质,例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:

资料显示:
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Ⅱ.I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl;
Ⅲ.I2在碱性溶液中反应生成 I-和 IO
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(3)Cl2、酸性 KMnO4等都是常用的强氧化剂,但该工艺中氧化卤水中的 I-却选择了价格较高的NaNO2,原因是___________
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