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有的杂质主要是 。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水,用0.0500 mol . L的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度 。 考点:考查物质的分类、化学方程式和离子方程式的书写
审题策略:在解题时要仔细观察流程图,根据物质的性质,比如一些物质的溶解性、草酸钙难溶于水、硫酸钙微溶于水,可以推出过滤操作①和②中滤液和滤渣的成分,从而完成各步问题。
解析:(1)根据已知信息并结合原子守恒可得出该反应的化学方程式是CO+NaOH
HCOONa、2HCOONa
△ -1
NaOOC-COONa+H2↑。
(2)草酸钠和氢氧化钙反应生成草酸钙和氢氧化钠,草酸钙难溶于水,则过滤①中滤渣是草酸钙,滤液中是氢氧化钠;用硫酸将草酸钙酸化,生成草酸和硫酸钙,其中硫酸钙是微溶于水,所以在过滤②中滤渣是硫酸钙,滤液是草酸和过量的稀硫酸。
(3)工艺流程③中有氢氧化钠生成,而④中有硫酸生成,所以工艺过程中③和④的目的是分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减少污染。
(4)由于甲酸钠脱氢后生成的产物是草酸钠,直接和硫酸反应生成草酸和硫酸钠,得到的草酸中含有硫酸钠杂质,所以该方案是不可取的。
(5)高锰酸钾是氧化剂,还原产物是锰离子。草酸是还原剂氧化产物是CO2,所以根据电子的得失守恒可知,该反应的离子方程式是5C2O42+16H+2MnO4=2Mn2+8H2O+10CO2↑。该题反应的方程式可知,该成品的纯度是
-
+
-
+
515.00ml?0.0500mol/L??126g/mol2?100%=94.5%。
1000ml/L?0.250g答案:(1)CO+NaOH
HCOONa、2HCOONa
△ NaOOC-COONa+H2↑
(2)氢氧化钠溶液;草酸钙;草酸溶液和硫酸溶液;硫酸钙 (3)别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减少污染
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(4)Na2SO4
(5)5C2O42+16H+2MnO4=2Mn2+8H2O+10CO2↑
-
+
-
+
515.00ml?0.0500mol/L??126g/mol2?100%=94.5%。
1000ml/L?0.250g(2013全国新课标卷2)36.[化学——选修2:化学与技术](15)
锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图(a)所示。
回答下列问题:
(1) 普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
① 该电池中,负极材料主要是________,电解质的主要成分是______,正极发生的主
要反应是 。
② 与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是
。
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(2) 图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的
少量其他金属)。
(3)图(b)中产物的化学式分别为A_______,B________。
① 操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后
生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为
。
② 采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是
________。(填化学式)
解析:(1)①原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。所以根据反应的总方程式可知,锌失去电子,做负极。电解质的主要成分是氯化铵,正极是二氧化锰得到电子,电极反应式是MnO2+e+NH4=MnOOH+NH3。
②碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部;
碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提
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-
+
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高;
(2)氯化锌和氯化铵易溶于水,所以滤液的主要成分是氯化锌和氯化铵。氯化铵步稳定,加热易分解,所以A是氯化锌,B是氯化铵。
①绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,这说明反应中有MnO4和MnO2生成,因此该反应是锰酸钾自身的氧化还原反应,所以方程式是3MnO42+2CO2=
-
-
2MnO4+MnO2+2CO32。
-
-
②电解池中阴极得到电子,所以是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,而在MnO42阳极失
-
去电子生成高锰酸钾溶液。
答案:(1)①Zn;NH4Cl;MnO2+e+NH4=MnOOH+NH3
②碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部;
碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提
高;
(3)ZnCl2; NH4Cl;
①3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2+2CO32;
-
-
-
-
+
②H2;
(2013海南卷)20.[选修2——化学与技术] (20分) 20-I(6分)下列叙述正确的是
A.合成氨的“造气”阶段会产生废气 B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C.电解制铝的过程中,作为阳极材料的无烟煤不会消耗 D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染 [答案]AD
[解析]:A中氨的造气用天燃气或煤,必产生二氧化碳;B中电镀液含重金属离子,应处理后排放;C中,铝的生产中阳极会产生二氧化碳,煤有消耗;D中煤的气化后作了脱硫处理,污染减少。
20-II(14分)硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
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这种“金属”可能是 。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有 。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为 ;碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。 物质 沸点/℃ ③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。 [答案] (1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁) (3)①SiO2+3C
SiC+2CO↑
(2)石英砂、纯碱和石灰石
Si 2355 SiCl4 57.6 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl 31.8 8.2 -30.4 HCl SiH4 -84.9 -111.9 金刚砂 金刚石(或单晶硅) ②精馏(或蒸馏)(4)H2、HCl
③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl
[解析]:大多为常见知识考查。(3)比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点,可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到
SiHCl3、SiCl4的混合液体,用蒸馏可分离二者。
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