用二氧化氯(ClO2)、铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol-1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是_____ > _______ > _______ 。(填化学式)
(2)二氧化氯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。某学生用如上图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2,其中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置。请问:
①A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:______________ 。A部分还应添加温度控制(如水浴加热)装置,B部分还应补充什么装置:____________ ;
②该装置按①补充完整后,装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是_____ (填“A、B或C”),理由是_________________ 。
③C中的试剂为NaOH溶液,反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2),该反应的离子方程式为___________ 。若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液,则在精确配制时,需要称取NaOH的质量是______ g,所使用的仪器除托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还必须有________ 。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是
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①A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:
②该装置按①补充完整后,装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是
③C中的试剂为NaOH溶液,反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2),该反应的离子方程式为
更新时间:2016-12-09 08:29:40
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解答题-工业流程题
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适中
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【推荐1】物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角,CaO2与Na2O2都属于过氧化物。过氧化钙(CaO2)是一种难溶于水、可与水缓慢反应、能溶于酸的白色固体,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。如图是一种制备过氧化钙的实验方法。
已知:CaCl2+H2O2+2NH3+nH2O=CaO2•nH2O↓+2NH4Cl
回答下列问题:
(1)CaO2中氧元素化合价为___ 。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ为___ 。
(3)过氧化钙可用于长途运输鱼苗,与此用途无关的性质是___ 。
A.能缓慢供氧B.能潮解C.能抑菌
(4)检验“洗涤”是否合格的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,先滴加稀硝酸酸化,然后滴入____ 溶液,看是否产生白色沉淀。
(5)工业的无水过氧化钙通常含有部分CaO,实验室常采用以酸为介质,用高锰酸钾测定过氧化钙的含量。称取1.0g样品用稀硫酸溶解,滴加0.1mo/L的酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液的体积为40.00mL,则CaO2的质量分数为___ 。(已知5CaO2+8H2SO4+2KMnO4=5CaSO4+2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O)
已知:CaCl2+H2O2+2NH3+nH2O=CaO2•nH2O↓+2NH4Cl
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(1)CaO2中氧元素化合价为
(2)操作Ⅰ、Ⅱ为
(3)过氧化钙可用于长途运输鱼苗,与此用途无关的性质是
A.能缓慢供氧B.能潮解C.能抑菌
(4)检验“洗涤”是否合格的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,先滴加稀硝酸酸化,然后滴入
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【推荐2】抗氧化的明星营养元素硒(Se)是人体必需的微量元素,工业上从电解精炼铜的阳极泥(主要含Au、Ag、Cu、Se、CuSe、Ag2Se等)中提取硒,同时回收部分金属,工艺流程如下:
已知:
①硒(Se)的熔点217℃,沸点684.9℃,带有金属光泽。
②硒(Se)可做半导体材料,500℃下可与氧气反应。
回答下列问题:
(1)“硫酸化焙烧”即将阳极泥与浓硫酸混合均匀,在350~500℃下焙烧,为了加快该过程反应速率,该过程中可采取的措施有_______ 、_______ (回答两点即可)。
(2)烟气的主要成分为SO2、SeO2,是焙烧中CuSe与浓H2SO4反应而产生,该反应的化学方程式为_______ ;吸收与还原过程中SeO2极易溶解于水生成亚硒酸(H2SeO3),亚硒酸被烟气中的SO2还原为单质硒,若该过程中有13.44 LSO2(标准状况下)参加反应,则还原得到单质Se的质量为_______ g。
(3)粗硒需用减压蒸馏提纯得到单质硒,其原因是_______ 。
(4)上述流程中萃取与反萃取原理为2RH+Cu2+R2Cu+2H+,反萃取剂最好选用_______ (填化学式)溶液;操作II为_______ 、_______ 过滤、洗涤、干燥。
(5)已知常温下的Ag2SO4、AgC1饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示,其中L1表示AgCl,L2表示Ag2SO4,固体X加入NaCl溶液后,反应①Ag2SO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+(aq),反应①的K=_______ 。
已知:
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②硒(Se)可做半导体材料,500℃下可与氧气反应。
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【推荐3】以下是制备FeC2O4·2H2O的流程:
实验I:制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
(1)B中盛有一定量的(NH4)2SO4溶液,A中分液漏斗中的药品是____ 。
(2)实验开始时先将止水夹a____ (填“打开”或“关闭”)。
(3)简述B中生成(NH4)2Fe(SO4)2的操作过程____ 。
实验II:制备FeC2O4·2H2O
已知:25℃时,当pH>4,Fe2+易被氧化。
(4)步骤①生成FeC2O4·2H2O的化学方程式为____ ,该步加入H2C2O4而不是Na2C2O4溶液的原因是____ 。
实验III:测定产品中铁元素的质量分数
产品中可能含有Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O杂质,为测定铁元素的含量,称取mg产品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃,再加入过量KMnO4溶液,充分反应后,向上述溶液中加入还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,再加入稀H2SO4酸化,在75℃继续用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液VmL。
(5)铁元素的质量分数为____ ,若第一次滴入KMnO4溶液不足,则产品中铁元素含量____ (填“偏高”或“偏低”)。
实验I:制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
(1)B中盛有一定量的(NH4)2SO4溶液,A中分液漏斗中的药品是
(2)实验开始时先将止水夹a
(3)简述B中生成(NH4)2Fe(SO4)2的操作过程
实验II:制备FeC2O4·2H2O
已知:25℃时,当pH>4,Fe2+易被氧化。
(4)步骤①生成FeC2O4·2H2O的化学方程式为
实验III:测定产品中铁元素的质量分数
产品中可能含有Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O杂质,为测定铁元素的含量,称取mg产品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃,再加入过量KMnO4溶液,充分反应后,向上述溶液中加入还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,再加入稀H2SO4酸化,在75℃继续用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液VmL。
(5)铁元素的质量分数为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】高温条件下,Na2SO4和焦炭可发生化学反应,某兴趣小组对该反应及其产物进行如下实验探究。回答下列问题:
已知:Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + S↓+ SO2 + H2O
(1)和焦炭高温反应的装置如图一所示:
实验时,需先___________ (“加热”或“通入N2”),目的是___________ 。
(2)该兴趣小组通过查阅资料得知,Na2SO4和焦炭在高温条件下发生氧化还原反应,反应后的气体生成物有碳的氧化物和SO2,采用上图及下列装置可探究这些氧化物的存在。
①仪器连接的合理顺序是图一→D→C→___________ (仪器可重复使用)。
②浓KMnO4溶液的作用是___________ ,浓NaOH溶液的作用是___________ 。
③实验结束后,装置E中的CuO变为红色,则说明Na2SO4和焦炭在高温条件下反应生成的气体有___________ (写化学式)。
(3)取上述实验后的固体于试管中,加少量稀硫酸,生成的气体通入到CuSO4溶液中,溶液变黑,静置后,试管底部有少量淡黄色固体,则Na2SO4和焦炭在高温条件下反应后的固体可能是___________ (填序号)。
A.Na2S和Na2SO4 B.Na2S和Na2SO3 C.Na2S和Na2S2O3 D.Na2S2O3 和Na2SO4
已知:Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + S↓+ SO2 + H2O
(1)和焦炭高温反应的装置如图一所示:
实验时,需先
(2)该兴趣小组通过查阅资料得知,Na2SO4和焦炭在高温条件下发生氧化还原反应,反应后的气体生成物有碳的氧化物和SO2,采用上图及下列装置可探究这些氧化物的存在。
①仪器连接的合理顺序是图一→D→C→
②浓KMnO4溶液的作用是
③实验结束后,装置E中的CuO变为红色,则说明Na2SO4和焦炭在高温条件下反应生成的气体有
(3)取上述实验后的固体于试管中,加少量稀硫酸,生成的气体通入到CuSO4溶液中,溶液变黑,静置后,试管底部有少量淡黄色固体,则Na2SO4和焦炭在高温条件下反应后的固体可能是
A.Na2S和Na2SO4 B.Na2S和Na2SO3 C.Na2S和Na2S2O3 D.Na2S2O3 和Na2SO4
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解答题-实验探究题
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【推荐2】硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)4]SO4·H2O}为深蓝色晶体,溶于水,不溶于乙醇,主要用作印染剂、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。某实验小组拟制备氨气,并通入到硫酸铜溶液中制备硫酸四氨合铜,装置如下:
回答下列问题:
(1)装置A为制备氨气的实验装置,下列装置中可选用的有______ (填标号)。
(2)装置a的名称为______ ;已知液体b与CuSO4溶液互不相溶,是常用的有机溶剂,则液体b的化学式为_____ ,作用是______ 。
(3)由于硫酸四氨合铜晶体能在热水中分解,实验时可向所得溶液中加入______ 来获得晶体。
(4)硫酸四氨合铜晶体中铜含量的测定可用碘量法。在微酸性溶液中(pH=3~4),Cu2+与过量I-作用,生成I2和CuI(不溶于水也不溶于非氧化性酸),生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定(已知滴定反应为:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)。
①滴定过程中使用的指示剂为______ ,滴定终点的现象为______ 。
②准确称取1.00g产品,配制成100mL溶液。取20mL该溶液,用0.050mol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定,消耗标准溶液16.00mL,计算产品纯度为______ 。
回答下列问题:
(1)装置A为制备氨气的实验装置,下列装置中可选用的有
(2)装置a的名称为
(3)由于硫酸四氨合铜晶体能在热水中分解,实验时可向所得溶液中加入
(4)硫酸四氨合铜晶体中铜含量的测定可用碘量法。在微酸性溶液中(pH=3~4),Cu2+与过量I-作用,生成I2和CuI(不溶于水也不溶于非氧化性酸),生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定(已知滴定反应为:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)。
①滴定过程中使用的指示剂为
②准确称取1.00g产品,配制成100mL溶液。取20mL该溶液,用0.050mol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定,消耗标准溶液16.00mL,计算产品纯度为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下:
第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:先让某一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:分离C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4C1晶体析出。
(1)如图所示装置的连接顺序是:a接__ ;__ 接__ ;b接__ (填接口编号)。
(2)A中常选用的固体反应物为___ ;D中应选用的液体为__ 。
(3)第二步中必须先让___ 装置先发生反应。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是___ ;装有无水CaCl2的U形管的作用是__ 。
(5)第三步分离出NaHCO3固体的操作是__ 。
(6)第四步中所加固体粉末化学式为___ ;所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%~8%),请设计一个简单的实验,证明所得晶体大部分是NH4C1。简要写出操作和现象:__ 。
第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:先让某一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:分离C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4C1晶体析出。
(1)如图所示装置的连接顺序是:a接
(2)A中常选用的固体反应物为
(3)第二步中必须先让
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是
(5)第三步分离出NaHCO3固体的操作是
(6)第四步中所加固体粉末化学式为
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