重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂,工业上可以用铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2(或写成FeO·Cr2O3),还含有A12O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备,同时还可回收Cr。其主要工艺流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/55b25add-df8f-4760-872c-1ab6c299c539.png?resizew=666)
已知部分物质的溶解度曲线如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/278a0492-5ff6-4d4a-87eb-347978de7876.png?resizew=408)
请回答下列问题:
(1)煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为___________ 。
(2)操作a的实验步骤为___________ 。
(3)加入Na2S溶液后使硫元素全部以S2O
的形式存在,写出生成Cr(OH)3的离子方程式___________ 。
(4)采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7,其原理如图2所示,写出电极b的电极反应式:________ 。
(5)根据有关国家标准,含CrO
的废水要经化学处理使其浓度降至5.0×10-7mol·L-1以下才能排放。可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀 [ Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10 ],再加入硫酸处理多余的Ba2+的方法处理废水。加入可溶性钡盐后,废水中Ba2+的浓度应不小于___________ mol·L-1,废水处理后方能达到国家排放标准。
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已知部分物质的溶解度曲线如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/278a0492-5ff6-4d4a-87eb-347978de7876.png?resizew=408)
请回答下列问题:
(1)煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为
(2)操作a的实验步骤为
(3)加入Na2S溶液后使硫元素全部以S2O
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(4)采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7,其原理如图2所示,写出电极b的电极反应式:
(5)根据有关国家标准,含CrO
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更新时间:2020-12-24 12:35:49
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解题方法
【推荐1】某小组通过实验探究NO的某些性质。
(1)从氮元素的价态角度分析,NO有___________ 性。
(2)设计实验探究NO的氧化性。
实验Ⅰ:用排水法收集一瓶NO,将其倒扣在盛有碱性
溶液的水槽中,振荡,观察到集气瓶中液面上升。
资料:ⅰ.NO与碱性
溶液会发生氧化还原反应,NO被还原为
。
ⅱ.
与
反应生成黄色沉淀。
①检验
的氧化产物。取少量实验Ⅰ反应后集气瓶中的溶液,___________ (填操作和实验现象)。
②某同学认为,需通过进一步实验验证NO的氧化性,补充以下实验:
实验Ⅱ:取饱和
溶液,加入少量冰醋酸,再滴加5滴0.1mol/L的
溶液,无明显变化。
实验Ⅲ:取少量实验Ⅰ反应后集气瓶中的溶液,加入少量冰醋酸,再滴加5滴0.1mol/L的
溶液,___________ (填实验现象)。
上述实验证明NO有氧化性。
实验Ⅱ的目的是___________ 。
③写出NO与碱性
溶液反应的离子方程式___________ 。
实验Ⅳ:用排水法收集两瓶NO,将其分别倒扣在饱和
溶液和加有NaOH的饱和
溶液中,后者集气瓶中液面上升更快。
根据上述实验所得结论:___________ 。
(3)某同学结合所学知识设计处理工业废气中
和NO的实验方案,达到消除污染,保护环境的目的。
①先用饱和纯碱溶液吸收废气中的
,反应的化学方程式是___________ 。
②再向生成的溶液中加入一定量___________ ,以此溶液来吸收NO气体。
(1)从氮元素的价态角度分析,NO有
(2)设计实验探究NO的氧化性。
实验Ⅰ:用排水法收集一瓶NO,将其倒扣在盛有碱性
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资料:ⅰ.NO与碱性
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ⅱ.
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①检验
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②某同学认为,需通过进一步实验验证NO的氧化性,补充以下实验:
实验Ⅱ:取饱和
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实验Ⅲ:取少量实验Ⅰ反应后集气瓶中的溶液,加入少量冰醋酸,再滴加5滴0.1mol/L的
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上述实验证明NO有氧化性。
实验Ⅱ的目的是
③写出NO与碱性
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实验Ⅳ:用排水法收集两瓶NO,将其分别倒扣在饱和
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根据上述实验所得结论:
(3)某同学结合所学知识设计处理工业废气中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
①先用饱和纯碱溶液吸收废气中的
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②再向生成的溶液中加入一定量
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【推荐2】由铬铁合金(主要成分
,含少量
等)可以制取
和
。实验流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/d55172b6-9b15-440c-bdd1-8c345c89e5d1.png?resizew=550)
(1)下列说法正确的是_______。
(2)其他条件相同,实验测得相同时间内铬铁转化率
、析出硫酸盐晶体质量随硫酸浓度变化情况如图所示。当硫酸的浓度为
,铬铁转化率下降的原因是:_______ (已知硫酸浓度大于
时铁才会钝化)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/1c12ebae-9f9b-4dd8-bf7e-b6f21ea4b9a1.png?resizew=289)
(3)在
的氛围中将
与
按物质的量之比
混合,
条件下反应可获得
,同时有
和
生成。写出该反应的化学方程式:_______ 。
(4)
纯度的测定:称取
制得的样品,先将其溶于浓的强碱溶液中,再配制成
溶液,移取
溶液于锥形瓶中,加入
,充分反应,然后加入过量的稀
至溶液呈强酸性,此时铬以
形式存在,充分加热煮沸后,冷却至室温,加入过量
溶液,塞紧塞子,摇匀,静置,加入2滴淀粉溶液,用碱式滴定管盛装
硫代硫酸钠标准溶液,滴定至终点。重复滴定多次,平均消耗标准溶液体积为
。
已知:
;
。
计算样品中
的纯度为_______ (用含a、V和c的代数式表示)。
(5)
可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图所示,其中
采用面心立方最密堆积方式。
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①该晶体的化学式为_______ 。
②已知钙离子、氧离子半径分别为
,晶胞中
位于
所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为_______
。
(6)铁与镁组成的一种储氢合金的晶胞结构如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/e98e570f-8510-4c81-b30a-a946b5a55aef.png?resizew=265)
图中a处原子的坐标参数为_______ ,合金的密度为_______
(已知晶胞的边长为
代表阿伏加德罗常数,只要求列算式)。
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(1)下列说法正确的是_______。
A.“酸溶时一次性加入硫酸优于分批次加入 |
B.“酸溶”时需要保持强制通风 |
C.加入稍过量的![]() |
D.“沉铁”操作得到的滤液中含有![]() |
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(3)在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a1ebc12836b6a947294b30788e6bcd9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b94f0cce664644d9d9575063048639c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf1c295fd10f4dcc21955ce39560b5c6.png)
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(4)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f508f7e834c1ce707a183850ee1da6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbfb4839a98ad469473fa476a7b670ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68fe428a7d51dcdd1940ca52c17caea2.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbb5b39bd83996a25bafae0db38f6920.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c28300411ff0a004e7cac486e7fb6af.png)
计算样品中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e69543ac78059865fd90c1987b7f221b.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f64693e33dbb967fc91cb8680a8a3ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e301e538557c4df942e604cf08116042.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/b7e9f0fd-9174-4d8a-8342-22db54b25b2c.png?resizew=185)
①该晶体的化学式为
②已知钙离子、氧离子半径分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ecdf68d31ac7754f750f069e51599db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a19c5d2fb36f9c6349270e658d565045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5f403ab4917e808934348b66b785513.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a51caa87e8831931cba69a0f6b9897dc.png)
(6)铁与镁组成的一种储氢合金的晶胞结构如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/e98e570f-8510-4c81-b30a-a946b5a55aef.png?resizew=265)
图中a处原子的坐标参数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b765f83eea48c6f49c74f6c38be42f7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7370ddae23079e650df1c4f76a486f66.png)
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【推荐3】利用工业钒铬废液(主要成分为NaVO3和Na2CrO4)制备NH4VO3和Na2CrO4晶体的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/23/cc1e3d65-dc7d-47c4-b511-5fe9045fd31e.png?resizew=477)
已知:I.“钒渣”的主要成分为Ca3(VO4)2;NH4VO3在pH=7~8时溶解度最小。
Ⅱ.随pH的变化,含铬微粒的变化存在2CrO
+2H+
Cr2O
+H2O。
回答下列问题:
(1)“钒铬分离”时,为了提高石灰乳的利用率,可采取的措施是___________ 。
(2)获取Na2CrO4晶体后,含铬废水需经过“酸化→还原→沉降”方可排放。“还原”使用Na2S2O4溶液,所得还原产物为Cr3+,反应的离子方程式为___________ ;为了使c(Cr3+)不高于1.0×10-5mol·L-1,“沉降”时应调节pH至少___________ [该温度下Cr(OH)3的Ksp约为1.0×10-29.6]。
(3)“浸出”时反应的离子方程式为___________ ;“转化”中析出NH4VO3晶体时,需加入过量NH4HCO3,原因是___________ ;选用NH4HCO3溶液不选用NH4C1溶液的原因是___________
(4)该流程中可循环利用的物质有___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/23/cc1e3d65-dc7d-47c4-b511-5fe9045fd31e.png?resizew=477)
已知:I.“钒渣”的主要成分为Ca3(VO4)2;NH4VO3在pH=7~8时溶解度最小。
Ⅱ.随pH的变化,含铬微粒的变化存在2CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
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回答下列问题:
(1)“钒铬分离”时,为了提高石灰乳的利用率,可采取的措施是
(2)获取Na2CrO4晶体后,含铬废水需经过“酸化→还原→沉降”方可排放。“还原”使用Na2S2O4溶液,所得还原产物为Cr3+,反应的离子方程式为
(3)“浸出”时反应的离子方程式为
(4)该流程中可循环利用的物质有
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【推荐1】资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用,如回收利用电解精炼铜的阳极泥中含有的银、铂、金等贵重金属。提炼阳极泥的方法有多种,湿法提炼是其中重要的一种,其主要生产流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/031f2a69-b75e-4681-ba1e-b4a84e2934d3.png?resizew=600)
已知:
Ag+(aq)+Cl-(aq)⇌AgCl(s) K1=5.6×109
Ag+(aq)+2NH3∙H2O(aq)⇌[Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O K2=1.1×107
请回答下列问题:
(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法,该方法是___________ 。
(2)脱铜渣A中含有AgCl,由A到B使用的试剂必须是浓度高的氨水,结合有关化学用语说明原因___________ 。
(3)已知N2H4被银氨溶液氧化的产物是N2,则每生成1molAg,需要消耗___________ gN2H4。
(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4;在NaAuCl4中Au元素的化合价为___________ 该反应的离子方程式为___________
(5)阳极泥中的铜可以用FeCl3,溶液浸出,所得溶液主要含有的阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+;结合下图分析:(其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/6b50afaf-913e-490a-997c-4595d763460d.png?resizew=246)
①从浸出液中提纯铜,最好先加入酸化的双氧水,目的是___________ ,然后加入适量的CuO调节pH=3.7,除去___________ 离子。
②从图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/031f2a69-b75e-4681-ba1e-b4a84e2934d3.png?resizew=600)
已知:
Ag+(aq)+Cl-(aq)⇌AgCl(s) K1=5.6×109
Ag+(aq)+2NH3∙H2O(aq)⇌[Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O K2=1.1×107
请回答下列问题:
(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法,该方法是
(2)脱铜渣A中含有AgCl,由A到B使用的试剂必须是浓度高的氨水,结合有关化学用语说明原因
(3)已知N2H4被银氨溶液氧化的产物是N2,则每生成1molAg,需要消耗
(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4;在NaAuCl4中Au元素的化合价为
(5)阳极泥中的铜可以用FeCl3,溶液浸出,所得溶液主要含有的阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+;结合下图分析:(其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/6b50afaf-913e-490a-997c-4595d763460d.png?resizew=246)
①从浸出液中提纯铜,最好先加入酸化的双氧水,目的是
②从图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如图。
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0722045cc82ac0d0378a2c4fa31ee027.png)
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有______ 。(任写一种),除铁时溶液的pH值调控范围为:______ 。
(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S单质的离子方程式:____________________ 。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用______ ,若加A后溶液的pH调为5,则溶液中
的浓度为______
。
(4)沉锰的离子方程式为:____________________ 。滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是______ 。(写化学式)
(5)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜,判断沉淀是否洗净的操作是______ 。
金属离子 | ||||
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 5.6 | 8.3 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.7 | 9.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0722045cc82ac0d0378a2c4fa31ee027.png)
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有
(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S单质的离子方程式:
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
(4)沉锰的离子方程式为:
(5)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜,判断沉淀是否洗净的操作是
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解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】硫酸渣的主要化学成分为SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约5%。下列为以硫酸渣为原料制取铁红氧化铁的工业流程图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/12/1880839389593600/1888400532332544/STEM/1b73f7b2007a4c4f991acd86852ffa4a.png?resizew=549)
回答下列问题:
(1)有毒气体的化学式可能是___________ ;
(2)净化的操作是为了除去滤液中的Al3+。
①为调节溶液的pH,加入的物质X为_______________ ;
②若要准确测定溶液的pH,下列物品中可供使用的是_______ (填标号)。
A.石蕊试液 B.广泛pH试纸 C.精密pH试纸 D.pH计
③若常温时KSP[Al(OH)3]=8.0×10-32,此时理论上将Al3+离子沉淀完全(离子浓度小于1.0×10-5),溶液的pH为___________________________ 。
(3)验证FeCO3洗涤干净的实验为____________________________ 。
(4)工业生产中将煅烧所得的氧化铁与KNO3、KOH固体加热共熔制备净水剂K2FeO4,同时获得一种亚硝酸盐,反应的化学方程式为:_________________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/12/1880839389593600/1888400532332544/STEM/1b73f7b2007a4c4f991acd86852ffa4a.png?resizew=549)
回答下列问题:
(1)有毒气体的化学式可能是
(2)净化的操作是为了除去滤液中的Al3+。
①为调节溶液的pH,加入的物质X为
②若要准确测定溶液的pH,下列物品中可供使用的是
A.石蕊试液 B.广泛pH试纸 C.精密pH试纸 D.pH计
③若常温时KSP[Al(OH)3]=8.0×10-32,此时理论上将Al3+离子沉淀完全(离子浓度小于1.0×10-5),溶液的pH为
(3)验证FeCO3洗涤干净的实验为
(4)工业生产中将煅烧所得的氧化铁与KNO3、KOH固体加热共熔制备净水剂K2FeO4,同时获得一种亚硝酸盐,反应的化学方程式为:
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol−1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为____________________________ 。
(2)减少汽车尾气污染的原理为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH <0。向恒温恒容密闭容器中充入NO和CO,用传感器测得的数据如下表所示:
①为了提高尾气处理的效果,可采取的措施有____________ (写出两种即可)。
②此条件下达到平衡时,计算该反应的平衡常数K=____________________ 。
(3)工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收SO2和氮的氧化物气体(NOx),可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。(已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=7×10-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8)。
①常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是________ 溶液。
②常温下,NaHSO3显_________ 性(填“酸”“碱”或“中”),判断的理由是________________________________________________ (通过计算说明)。
(4)铈元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/25/462489b4-ec98-4939-83cb-c0b50e7bbad1.png?resizew=381)
①Ce4+从电解槽的__________ (填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式______________________ 。
(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol−1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(2)减少汽车尾气污染的原理为2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c352289143a7eb0dc8491ac2701aff9.png)
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/×10-3mol·L−1 | 9.00 | 4.00 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/×10-3mol·L−1 | 9.00 | 4.00 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
②此条件下达到平衡时,计算该反应的平衡常数K=
(3)工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收SO2和氮的氧化物气体(NOx),可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。(已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=7×10-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8)。
①常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是
②常温下,NaHSO3显
(4)铈元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/25/462489b4-ec98-4939-83cb-c0b50e7bbad1.png?resizew=381)
①Ce4+从电解槽的
②写出阴极的电极反应式
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【推荐2】碳的化合物在工业上应用广泛。
(1)已知下列热化学方程式:
ⅰ.CH2=CHCH3(g)+ Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) H1=-133 kJ·mol-1
ⅱ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2=-100 kJ·mol-1
又已知在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) 的正反应的活化能Ea(正)为132 kJ·mol-1,则逆反应的活化能Ea(逆)为________ kJ·mol-1。
(2)查阅资料得知,反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3I(l)+HI(aq)+CO(g)(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。增大I2的浓度________ (填“能”或“ 不能”)明显增大总反应的平均速率,理由为_____________________________ 。
(3)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM5催化CO2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/c6ae7137-172f-43a9-9483-e6ef8d063527.png?resizew=435)
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM5中添加________ 助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是____________ 。
(4)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S)∶n(CH4) =2∶1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)。0.11 MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/2e46e506-2882-4077-aea7-c9f8e569e0f1.png?resizew=413)
为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是____________________ (列举一条)。N点对应温度下,该反应的Kp=_____ (MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/975b65a9-8652-420d-b4ac-a73a64eb37a0.png?resizew=348)
阳极的电极反应式为__________ ,离子交换膜a为________ (填“阳膜”“阴膜”)。
(1)已知下列热化学方程式:
ⅰ.CH2=CHCH3(g)+ Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) H1=-133 kJ·mol-1
ⅱ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2=-100 kJ·mol-1
又已知在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) 的正反应的活化能Ea(正)为132 kJ·mol-1,则逆反应的活化能Ea(逆)为
(2)查阅资料得知,反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3I(l)+HI(aq)+CO(g)(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。增大I2的浓度
(3)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM5催化CO2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/c6ae7137-172f-43a9-9483-e6ef8d063527.png?resizew=435)
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂 | CO2转化率(%) | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
(4)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S)∶n(CH4) =2∶1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)。0.11 MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/2e46e506-2882-4077-aea7-c9f8e569e0f1.png?resizew=413)
为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是
(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/975b65a9-8652-420d-b4ac-a73a64eb37a0.png?resizew=348)
阳极的电极反应式为
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【推荐3】一定条件下,二氧化碳可合成低碳烯烃,缓解温室效应、充分利用碳资源。
(1)已知:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
④![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a119550a8444d113760c7285dd3f8da.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
_______ (用
、
、
表示)。
(2)反应④的反应温度、投料比
对
平衡转化率的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/b54f9f87-8d70-4328-a84e-a21cb1ed013f.png?resizew=209)
①a_______ 3(填“>”、“<”或“=”);M、N两点反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3e12090245cd2a0778086fece69afc4.png)
_______
(填“>”、“<”或“=”)。
②300℃,往6L反应容器中加入
、
,反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率为_______ 。
(3)中科院兰州化学物理研究所用
催化
加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含
、
、
等副产物,反应过程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/52b455a9-71b5-4e79-addb-f3693db1fa81.png?resizew=504)
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得
转化率和各产物的物质的量分数如下表。
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在
中添加_______ 助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_______ ;
②下列说法正确的是_______ ;
a.第ⅰ步所反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99c83f3504ba5ee480b73f1a13df5f11.png)
b.第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步
c.催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d.
使
加氢合成低碳烯烃的
减小
e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同
(4)2018年,强碱性电催化还原
制乙烯研究取得突破进展,原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/3f5de205-2326-4e3c-8c04-4f9295b7e689.png?resizew=195)
①b极接的是太阳能电池的_______ 极;
②已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应式_______ 。
(1)已知:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a057e21977d34a9d12568c14193a7a1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16975dd5895180264971fb1fdf92d0d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21c3387045b7f47da66821cc728e98dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a119550a8444d113760c7285dd3f8da.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
(2)反应④的反应温度、投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f336f6fc787857dd33b8217210afa595.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/b54f9f87-8d70-4328-a84e-a21cb1ed013f.png?resizew=209)
①a
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3e12090245cd2a0778086fece69afc4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7758cb7795a594e382416068b07bc0d3.png)
②300℃,往6L反应容器中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cd41b88f6b448ca9149c1aefa10c8a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/979ffcaa8b1bff91952fd9aaefc72e42.png)
(3)中科院兰州化学物理研究所用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0913a8600ccd2ac4ba4957a8b12e977a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/306d504cec58746c605a8d00d68cd7b2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/52b455a9-71b5-4e79-addb-f3693db1fa81.png?resizew=504)
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
助剂 | ![]() | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
![]() | ![]() | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0913a8600ccd2ac4ba4957a8b12e977a.png)
②下列说法正确的是
a.第ⅰ步所反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99c83f3504ba5ee480b73f1a13df5f11.png)
b.第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步
c.催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0913a8600ccd2ac4ba4957a8b12e977a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同
(4)2018年,强碱性电催化还原
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/3f5de205-2326-4e3c-8c04-4f9295b7e689.png?resizew=195)
①b极接的是太阳能电池的
②已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应式
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解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】苯丁烯酮是有机合成中间体,可用作香料的防挥发剂,染色工业用作媒染剂、固着剂,还可用于制取香料或增香剂等.利用羟醛缩合反应来制备该物质的反应原理如下:
I.制备苯丁烯酮的步骤:
①实验用苯甲醛在氩气气氛下减压蒸馏,收集
馏分,备用.
②在氩气的保护条件下,先向装有磁子的
三颈烧瓶中依次加入水、丙酮(
)和苯甲醛(
),再将
不同质量分数的
溶液从仪器a逐滴加入三颈烧瓶中,
左右滴完,反应
.
③待反应完全后,分离出丙酮,加入
蒸馏水,用
乙酸乙酯萃取3次,合并有机相,加入无水氯化钙、抽滤、浓缩,经系列操作后得到黄色针状固体.
已知:①苯甲醛在空气中易被氧化;
②苯甲醛在常压(
)时,沸点为
.
(1)下图中仪器a的名称是___________ .______________ .
(3)步骤③中采用抽滤的目的是______________ .
Ⅱ.探究苯丁烯酮的产率:
下图是不同条件下制备苯丁烯酮时对应的产率.________ .
(5)苯丁烯酮的产率随温度变化的原因可能是________________ .
(6)
溶液是否参与反应?________ (填“是”或“否”).苯甲醛进一步与苯丁烯酮发生缩合反应的方程式为_____________ .
(7)在某条件下,科研小组经分离提纯后得产品质量为
,则该条件下产品的产率是________ (保留三位有效数字).
(8)通过实验探究从而确定制备苯丁烯酮最佳反应条件是:_____________ .
I.制备苯丁烯酮的步骤:
①实验用苯甲醛在氩气气氛下减压蒸馏,收集
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6397c17215acbab6ec997137089e0c33.png)
②在氩气的保护条件下,先向装有磁子的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c55e47785df5781f8900cb253a2964c4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1786054b2500e5de5289aa6d65d0e0c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6de2815869947ead26deedc055804bd4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dadf78ce26958fe2918dad3b79dff671.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffec8485ffd139b3a8af52c4b6760df5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd832c95bf1e1279b15f7644dac7870.png)
③待反应完全后,分离出丙酮,加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc3ba59b5ead16e5b90122e84dd94afa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc3ba59b5ead16e5b90122e84dd94afa.png)
已知:①苯甲醛在空气中易被氧化;
②苯甲醛在常压(
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f178e12d72b84979df7e6bad243b4006.png)
(1)下图中仪器a的名称是
(3)步骤③中采用抽滤的目的是
Ⅱ.探究苯丁烯酮的产率:
下图是不同条件下制备苯丁烯酮时对应的产率.
(5)苯丁烯酮的产率随温度变化的原因可能是
(6)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
(7)在某条件下,科研小组经分离提纯后得产品质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e876407cc17fcbd5d71915eb90373b00.png)
(8)通过实验探究从而确定制备苯丁烯酮最佳反应条件是:
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解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
【推荐2】S2Cl2是一种易挥发的液体(熔点:—76℃,沸点:138℃),且易与水发生水解反应,可能生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/11/1/1576022217523200/1576022217752576/STEM/4ec701b89ab540e98dd262d8cb53e9fa.png?resizew=454)
(1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,则S2Cl2的分子中共含有_______ 条共价键。
(2)装置a中应放试剂为_______ ;装置d的名称是_______ ,它的作用是_______ 。
(3)该实验的操作顺序应为_______ (用序号表示)。
①加热装置c ②通入Cl2③通冷凝水④停止通Cl2⑤停止加热装置c
(4)图中f装置中应放置的试剂为_______ ,其作用为_______ 。
(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中,若观察到_______ 的现象,则可证明水解产物中有硫化氢生成。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/11/1/1576022217523200/1576022217752576/STEM/4ec701b89ab540e98dd262d8cb53e9fa.png?resizew=454)
(1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,则S2Cl2的分子中共含有
(2)装置a中应放试剂为
(3)该实验的操作顺序应为
①加热装置c ②通入Cl2③通冷凝水④停止通Cl2⑤停止加热装置c
(4)图中f装置中应放置的试剂为
(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中,若观察到
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某化学研究性学习小组为了制取焦亚硫酸钠(
),并对其性质进行研究。特进行如下实验:
实验一 制取焦亚硫酸钠。
研究小组采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取
。装置Ⅱ中有
晶体析出,发生的反应为:
。
(1)装置Ⅰ中通常采用70%~80%的浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制取
,而不用98%的浓硫酸或极稀的稀硫酸,原因是________________________ 。
(2)若要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,所采取的分离方法需用到的玻璃仪器有________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/047872d8-0ae1-4cd7-9dc0-dc62065253e8.png?resizew=229)
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,请画出用来处理尾气并防止发生倒吸的实验装置,注明相应的试剂。
____________________________________________________________
(4)已知
溶于水后,立即生成
,该反应的离子方程式为________________________ 。
(5)用
试纸测得
溶液呈酸性,其溶液呈酸性的原因是________________________ 。
(6)取少量焦亚硫酸钠晶体于试管中,其中滴加酸性
溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去,经测定溶液中产生
,该反应的离子方程式是________________________ 。
实验三 焦亚硫酸钠的含量测定。
测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。
已知:
;
。
①精确称取干燥的产品
放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②向碘量瓶中准确移取
,
的标准碘溶液(过量),振荡,使其与产品中的焦亚硫酸钠充分反应。
③加入
淀粉溶液,用标准
溶液滴定至接近终点,重复操作3次,经计算得消耗标准液平均体积为
。
(7)上述实验操作滴定终点的现象为________________________ ;根据上述实验,计算产品中焦亚硫酸钠的质量分数为________________________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2452043e7a904dda6ef23eb59955aaed.png)
实验一 制取焦亚硫酸钠。
研究小组采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2452043e7a904dda6ef23eb59955aaed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2452043e7a904dda6ef23eb59955aaed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d860d3bd15f3c1bdb98e5cdd51f735f.png)
(1)装置Ⅰ中通常采用70%~80%的浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(2)若要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,所采取的分离方法需用到的玻璃仪器有
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/047872d8-0ae1-4cd7-9dc0-dc62065253e8.png?resizew=229)
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,请画出用来处理尾气并防止发生倒吸的实验装置,注明相应的试剂。
(4)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2452043e7a904dda6ef23eb59955aaed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50cfe4515a3bd1ca27591a45dba550dd.png)
(5)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c64f293df9b56b178901efd9f13dd9be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50cfe4515a3bd1ca27591a45dba550dd.png)
(6)取少量焦亚硫酸钠晶体于试管中,其中滴加酸性
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9028a8c90efe91bbfac33fb674352b8c.png)
实验三 焦亚硫酸钠的含量测定。
测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。
已知:
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①精确称取干燥的产品
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②向碘量瓶中准确移取
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b4e8f28a8e49343b2131a8e22660eea.png)
③加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95f01605780ecf09402028b412003a6b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09547646f2192846659a5ab1f047713e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7392a876f46b1895472d0ba2cf234b6f.png)
(7)上述实验操作滴定终点的现象为
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