自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。常用的自来水消毒剂有二氧化氯(ClO2)和高铁酸钾(K2FeO4)等。
(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。
资料:ClO2常温下为易溶于水而不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制备ClO2的反应为2NaClO3+4HCl= 2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl+2H2O。
① 冰水浴的作用是_______ 。
② NaOH溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______ 。
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄;再向其中加入适量淀粉溶液,观察到__ ,证明ClO2具有氧化性。
(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO),需将其转化为Cl- 除去。下列试剂中,可将ClO转化为Cl-的是____(填字母序号)。
(4)K2FeO4是一种新型、绿色的多功能净水剂,集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等性能为一体。实验室制备K2FeO4的方法如下:在冰水浴中,向KClO和KOH的混合溶液中少量多次加入硝酸铁,并不断搅拌。上述制备K2FeO4反应的离子方程式为___ 。
(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。
资料:ClO2常温下为易溶于水而不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制备ClO2的反应为2NaClO3+4HCl= 2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl+2H2O。
① 冰水浴的作用是
② NaOH溶液中发生的主要反应的离子方程式为
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄;再向其中加入适量淀粉溶液,观察到
(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO),需将其转化为Cl- 除去。下列试剂中,可将ClO转化为Cl-的是____(填字母序号)。
A.FeSO4 | B.O3 | C.KMnO4 | D.SO2 |
更新时间:2023-01-18 21:45:27
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【推荐1】我国出口球状氯化镁融雪剂时,对产品色度(白度)要求很高,因此研究脱色及显色离子的去除有现实意义。以水氯镁石为原料生产符合白度要求的融雪剂的流程如下。
已知:①水氯镁石的主要成分是,还含有少量有色有机物、可溶性等杂质离子及少量不溶物。
I.去除泥沙及脱除有机物颜色
水氯镁石饱和溶液脱色后的饱和溶液
(1)操作1的名称是_______ 。
(2)活性炭的作用是_______ 。
(3)部分有机物可与反应脱氢,在该反应中,体现的性质是_______ 。
(4)其它条件都不变的情况下,得到温度对脱色率的影响如图所示。后,随温度升高,脱色率下降的原因是_______ 。
II.去除显色离子
向脱色处理后的氯化镁溶液中加入氨水反应30分钟,再将溶液升温至保持30分钟,恢复至室温,最后加入适量的溶液反应一段时间,过滤得到氯化镁精制溶液。
(5)过滤得到的滤渣中含有、_______ 。
①将横线补充完整_______ 。
②将生成的离子方程式补充完整:_______ 、
(6)将溶液升温至的目的是_______ 。
III.制备产品
氯化镁精制溶液球状氯化镁融雪剂
(7)操作2是_______ 。
已知:①水氯镁石的主要成分是,还含有少量有色有机物、可溶性等杂质离子及少量不溶物。
物质 | ||
水氯镁石饱和溶液脱色后的饱和溶液
(1)操作1的名称是
(2)活性炭的作用是
(3)部分有机物可与反应脱氢,在该反应中,体现的性质是
(4)其它条件都不变的情况下,得到温度对脱色率的影响如图所示。后,随温度升高,脱色率下降的原因是
II.去除显色离子
向脱色处理后的氯化镁溶液中加入氨水反应30分钟,再将溶液升温至保持30分钟,恢复至室温,最后加入适量的溶液反应一段时间,过滤得到氯化镁精制溶液。
(5)过滤得到的滤渣中含有、
①将横线补充完整
②将生成的离子方程式补充完整:
(6)将溶液升温至的目的是
III.制备产品
氯化镁精制溶液球状氯化镁融雪剂
(7)操作2是
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【推荐2】有一包白色粉末,其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,先做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成:
②向①中的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生:
③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
据此回答下列有关问题:
(1)原白色粉末状肯定含有的物质是____ ,可能含有的物质是____ ;
(2)肯定存在的离子方程式有____ ;_____ 。
(3)可能存在的离子方程式有____ ;____ 。
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成:
②向①中的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生:
③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
据此回答下列有关问题:
(1)原白色粉末状肯定含有的物质是
(2)肯定存在的离子方程式有
(3)可能存在的离子方程式有
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解题方法
【推荐3】硼化钛强度高、硬度大,广泛应用于机械制造领域;五氟化锑()是一种高能氟化剂,广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含、、、、、)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图所示。
已知:①性质较稳定,加热时可溶于浓硫酸中形成。
②25℃时,、的分别为,。
(1)“水解”步骤中对应的离子方程式为___________ 。为了使水解趋于完全,可采取的措施有___________ 。
(2)硼化钛有类似石墨的层状结构,硼原子平面和钛原子平面在晶体结构中交替出现,形成二维网状结构,其投影图如下,硼化钛的化学式为___________ 。“热还原”步骤中使用电弧炉高温加热装置(1450~1550℃),每消耗1mol转移电子数为___________ 。
(3)“除钴镍”步骤中,有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物,其净化原理表示为:
,能发生上述转化而不能,推测可能的原因为___________ 。
(4)已知滤液I中,。“除锌铅”步骤中,缓慢滴加稀溶液,先产生的沉淀是(填化学式)___________ ;当、共沉时,先沉淀的物质是否已经沉淀完全(离子浓度)___________ (填“是”或“否”)。
(5)1986年化学家用和反应,首次实现了用非电解法制取,同时生成,已知该过程中接受了一个的电子对,请写出该反应的化学方程式___________ 。
已知:①性质较稳定,加热时可溶于浓硫酸中形成。
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,能发生上述转化而不能,推测可能的原因为
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(5)1986年化学家用和反应,首次实现了用非电解法制取,同时生成,已知该过程中接受了一个的电子对,请写出该反应的化学方程式
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【推荐1】以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。该脱硫剂的制备、硫化、再生过程如图:
已知:“调配比”是指硫酸铁溶液调节锌、铁的配比。
回答下列问题:
(1)为了提高浸取率,可采取的措施有_______ (填一种即可)。
(2)“除杂”包括加足量锌粉→过滤:
①过滤时用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗和_______ 。
②所得滤渣的主要成分为Cu、Fe、Zn和_______ (填化学式)。
(3)写出“沉锌、铁”发生反应的离子方程式:_______ 。
(4)某温度下,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器中。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____ 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应的化学方程式为_______ 。
(5)将硫化后的固体在体积比V(N2):V(O2)=95:5的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400℃内,固体质量增加的主要原因是_______ 。
已知:“调配比”是指硫酸铁溶液调节锌、铁的配比。
回答下列问题:
(1)为了提高浸取率,可采取的措施有
(2)“除杂”包括加足量锌粉→过滤:
①过滤时用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗和
②所得滤渣的主要成分为Cu、Fe、Zn和
(3)写出“沉锌、铁”发生反应的离子方程式:
(4)某温度下,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器中。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应的化学方程式为
(5)将硫化后的固体在体积比V(N2):V(O2)=95:5的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400℃内,固体质量增加的主要原因是
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【推荐2】18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合制得了氯气,在几百年后的今天含氯化合物在生活及工业中得到了极其广泛的应用。
(1)实验室制备氯气的装置如图所示:
①装置A中发生反应的化学方程式为___________ ;若利用上述反应制备并收集了336mL氯气(已换算为标况下的体积),则转移的电子的数目为___________ 。
②实验结束后,D装置中含有“84”消毒液的有效成分___________ (填物质名称),浸泡衣物时加入“84”消毒液在空气中放置一段时间漂白效果更好,原因用化学方程式表示___________ (已知次氯酸与碳酸钠溶液会发生反应)。
(2)亚氯酸钠()是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。如图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全。
①中氯元素的化合价为___________ ,在发生器中鼓入空气的作用可能是___________ 。
②吸收塔中为防止被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除外还可以选择___________ 。(填序号)
A. B. C. D.
③写出“吸收塔”中发生反应的离子方程式:___________ 。
(1)实验室制备氯气的装置如图所示:
①装置A中发生反应的化学方程式为
②实验结束后,D装置中含有“84”消毒液的有效成分
(2)亚氯酸钠()是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。如图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全。
①中氯元素的化合价为
②吸收塔中为防止被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除外还可以选择
A. B. C. D.
③写出“吸收塔”中发生反应的离子方程式:
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【推荐3】碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业上可用酸性刻蚀废液(主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl-)制备,其制备过程如下:
Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
回答下列问题:
(1)NaClO3中氯元素的化合价为_______ 。
(2)完成反应A的离子方程式:+Fe2++____=Cl-+Fe3++_____,_______ 。
(3)滤渣的成分是_____ ,调节pH的范围是_____ ,选用的试剂较好的是____ (填以下字母编号)。
A.硫酸 B.氨水 C.氧化铜 D.氢氧化钠
(4)反应B有气泡产生,则反应B的离子方程式为_______ 。
(5)滤液中回收的副产物主要是NaCl,常用于氯碱工业,电解饱和食盐水的原理示意图如下所示,溶液A的溶质是_______ ,电解时用盐酸控制阳极区pH在2~3,用平衡移动原理解释盐酸的作用___ 。
Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀pH | 4.2 | 5.8 | 1.2 |
完全沉淀pH | 6.7 | 8.3 | 3.2 |
回答下列问题:
(1)NaClO3中氯元素的化合价为
(2)完成反应A的离子方程式:+Fe2++____=Cl-+Fe3++_____,
(3)滤渣的成分是
A.硫酸 B.氨水 C.氧化铜 D.氢氧化钠
(4)反应B有气泡产生,则反应B的离子方程式为
(5)滤液中回收的副产物主要是NaCl,常用于氯碱工业,电解饱和食盐水的原理示意图如下所示,溶液A的溶质是
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解答题-实验探究题
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【推荐1】氮化锂是一种优良的贮氢材料,它是一种紫色或红色的晶状固体,在空气中长期暴露,最终会变成碳酸理。氮化理易水解生成氢氧化锂和氨气,在空气中加热能剧烈燃烧,特别是细粉末状的氮化锂: 锂与氨反应生成LiNH2和H2实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属锂(密度为0.534g/cm3) 反应制取氮化锂。
回答下列问题:
(1)连接好装置进行实验前必须______________
(2)实验步骤如下:
①装药品 ②点燃C处酒精灯 ③点燃E处酒精灯 ④打开A中分液漏斗
正确的先后顺序为________ (填序号)
(3)装置A是制备氨气的简易装置烧瓶中固体是:_______ ;D装置的作用是_______ .
(4)写出C中化学方程式为___________
(5)将12.0g锂放入E反应,实验结束后称得E装置增加了7.0g,计算生成氮化锂的质量分数为________ (结果保留一位小数)。
(6)设计简单实验证明E中产物为氮化锂:_________
回答下列问题:
(1)连接好装置进行实验前必须
(2)实验步骤如下:
①装药品 ②点燃C处酒精灯 ③点燃E处酒精灯 ④打开A中分液漏斗
正确的先后顺序为
(3)装置A是制备氨气的简易装置烧瓶中固体是:
(4)写出C中化学方程式为
(5)将12.0g锂放入E反应,实验结束后称得E装置增加了7.0g,计算生成氮化锂的质量分数为
(6)设计简单实验证明E中产物为氮化锂:
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解答题-实验探究题
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【推荐2】三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的化学式为,是用于制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应的催化剂,具有工业生产价值。实验室采用如下方案制备三草酸合铁酸钾。
步骤①:先在烧杯中加入晶体,再加入饱和草酸钾溶液,水浴加热,用滴管慢慢加入溶液,不断搅拌,充分反应后溶液为绿色并有红褐色沉淀生成。
步骤②:加热溶液至沸腾,然后将适量草酸溶液逐滴滴入上述溶液中,不断搅拌至沉淀完全溶解为透明的绿色溶液。
步骤③:最后冷却后,缓慢加入无水乙醇,结晶、过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
已知:三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,光照时分解得到黄色晶体。
(1)步骤①中发生的化学方程式是_______ 。
(2)步骤②“加热至沸腾”的目的是_______ ,步骤③乙醇要缓慢加入的原因是_______ 。
(3)下列有关说法正确的是_______。
(4)用高锰酸钾滴定法测产品的纯度。
①标定高锰酸钾溶液浓度,请选择以下正确的操作并排序:配制草酸基准试剂_______ 配制约_______ 高锰酸钾溶液_______ _______ ,平行滴定三次,计算高锰酸钾溶液的浓度
a.用移液管移取草酸基准试剂于锥形瓶中
b.用移液管移取草酸基准试剂于锥形瓶中
c.
d.
e.
f.装入洁净干燥的酸式滴定管中
g.装入洁净干燥的碱式滴定管中
h.滴定至溶液由红色变无色且内不变色
i.滴定至溶液由无色变微红色且内不褪色
j.滴定至溶液由无色变紫红色且内不褪色
三次滴定数据记录如下:
②准确称取产品三草酸合铁酸钾晶体,用上述已标定浓度的高锰酸钾溶液滴定,消耗高锰酸钾溶液,则该次实验制得的产品纯度为_______ 。
步骤①:先在烧杯中加入晶体,再加入饱和草酸钾溶液,水浴加热,用滴管慢慢加入溶液,不断搅拌,充分反应后溶液为绿色并有红褐色沉淀生成。
步骤②:加热溶液至沸腾,然后将适量草酸溶液逐滴滴入上述溶液中,不断搅拌至沉淀完全溶解为透明的绿色溶液。
步骤③:最后冷却后,缓慢加入无水乙醇,结晶、过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
已知:三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,光照时分解得到黄色晶体。
(1)步骤①中发生的化学方程式是
(2)步骤②“加热至沸腾”的目的是
(3)下列有关说法正确的是_______。
A.可将乙二醇滴入酸性重铬酸钾溶液中制得草酸溶液 |
B.光照三草酸合铁酸钾发生: |
C.步骤②的目的是将氢氧化铁沉淀转化为三草酸合铁酸钾以提高产率 |
D.步骤③中“洗涤”可采用冷水或酒精洗涤 |
(4)用高锰酸钾滴定法测产品的纯度。
①标定高锰酸钾溶液浓度,请选择以下正确的操作并排序:配制草酸基准试剂
a.用移液管移取草酸基准试剂于锥形瓶中
b.用移液管移取草酸基准试剂于锥形瓶中
c.
d.
e.
f.装入洁净干燥的酸式滴定管中
g.装入洁净干燥的碱式滴定管中
h.滴定至溶液由红色变无色且内不变色
i.滴定至溶液由无色变微红色且内不褪色
j.滴定至溶液由无色变紫红色且内不褪色
三次滴定数据记录如下:
序号 | 1 | 2 | 3 |
滴定前读数 | 0.98 | 1.26 | 1.01 |
滴定后读数 | 11.00 | 10.12 | 10.99 |
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解答题-实验探究题
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【推荐3】I.二氯亚砜(SOCl2)是一种无色发烟液体,熔点-105℃,沸点 79℃,140℃以上时易分解,遇水剧烈水解。
(1)在约70℃时,某化学兴趣小组拟用下图装置实现 ZnCl2·xH2O晶体脱水制取无水ZnCl2并回收二氯亚砜。
①A装置中的分液漏斗与普通分液漏斗比较,优点是___________ 。
②为防止污染环境,装置B后的连接下列C、D、E,顺序为____ 。
(2)该兴趣小组经过反复实验探究得知,将等浓度、等体积的ZnCl2溶液和Na2CO3液合理混合可以得到化工原料碳酸锌。已知锌离子向氢氧化物转化时,开始沉淀和沉淀完全pH分别为5.54和9.54,则制备ZnCO3时,选用的加料方式是____ (填字母,溶液中Zn2+浓度按1.0 mol/L计算)。
A.将ZnCl2溶液和Na2CO3溶液同时加入到反应器中,不断搅拌
B.将ZnCl2溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应器中,不断搅拌
C.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有ZnCl2溶液的反应器中,不断搅拌
II.该化学兴趣小组采用归类对比探究的学习方法。查知:二氯砜(SO2Cl2)是一种无色发烟液体;69.1℃时沸腾,同时会有分解,100℃以上分解剧烈;遇水剧烈水解。
该小组拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取二氯砜。
反应的化学方程式为:SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l) △H=-97.3 kJ·mol-1
实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
(3)装置己的作用是___________ ;
(4)装置戊上方分液漏斗中最好选用___________ 溶液。
(5)如何控制两种反应气的输入体积大致相等?___________ 。
(6)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得二氯砜:2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4,已知该反应中两种产物互溶,分离这两种产物的方法是___________ 。
(1)在约70℃时,某化学兴趣小组拟用下图装置实现 ZnCl2·xH2O晶体脱水制取无水ZnCl2并回收二氯亚砜。
①A装置中的分液漏斗与普通分液漏斗比较,优点是
②为防止污染环境,装置B后的连接下列C、D、E,顺序为
(2)该兴趣小组经过反复实验探究得知,将等浓度、等体积的ZnCl2溶液和Na2CO3液合理混合可以得到化工原料碳酸锌。已知锌离子向氢氧化物转化时,开始沉淀和沉淀完全pH分别为5.54和9.54,则制备ZnCO3时,选用的加料方式是
A.将ZnCl2溶液和Na2CO3溶液同时加入到反应器中,不断搅拌
B.将ZnCl2溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应器中,不断搅拌
C.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有ZnCl2溶液的反应器中,不断搅拌
II.该化学兴趣小组采用归类对比探究的学习方法。查知:二氯砜(SO2Cl2)是一种无色发烟液体;69.1℃时沸腾,同时会有分解,100℃以上分解剧烈;遇水剧烈水解。
该小组拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取二氯砜。
反应的化学方程式为:SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l) △H=-97.3 kJ·mol-1
实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
(3)装置己的作用是
(4)装置戊上方分液漏斗中最好选用
(5)如何控制两种反应气的输入体积大致相等?
(6)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得二氯砜:2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4,已知该反应中两种产物互溶,分离这两种产物的方法是
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