用率较高。其主要流程如下:
(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的Fe3+。
A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.H2
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是 。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为 。
【解析】(1)在FeSO4溶液中除去溶液中的Fe3+,最好选用铁屑或铁粉,比较简单。(2)如果温度过高会导致NH4HCO3分解同样也会加快Fe2+的水解(温度越高水解速率越快)这样会使原料利用率降低。(3)由题目看出在III反应中生成的K2SO4 为固体,而K2SO4在无机溶剂中溶解度是比较大的,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低K2SO4 的溶解度。(4)根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应, 此题实质是电解硫酸铵溶液,在根据反应后的产物得出正确的答案。
3.二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。 (1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法: 方法一:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O 方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的 ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-).2001年我国卫生部规定,饮用水ClO2-的含量应不超过0.2mg·L-1。
饮用水中 ClO2、ClO2的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I还原为ClO2、Cl的转化率与溶液PH的关系如右图所示。当pH≤2.0时, ClO2-也能被I-
完全还原成 Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:
2NaS2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
①
请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程
----
式 。
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②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。 步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0 步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL. 步骤5: 。 步骤6;再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL.。
③根据上述分析数据,测得该引用水样中的ClO2-的浓度为 mg·L-1(用含字母的代数式表示)。 ④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的,该反应的氧化产物是 (填化学式) 【解析】(1)比较简单,观察两组方程式,看看产物结合其性质即能得出答案。
(2)pH≤2.0时,ClO2-也能被I-完全还原成Cl-,那么I-要被氧化为碘单质,溶液是酸性溶液即可正确写出离子方程式。题目信息提示用的是连续碘量法进行测定,步骤6又用Na2S2O3溶液滴定至终点,说明步骤5中有碘生成,结合① 请写出pH≤2.0时,ClO2与I反应的离子方程式与pH为7.0~8.0的溶液中存在 ClO-可以判断调节溶液的pH≤2.0。求引用水样中的ClO2-的浓度可以用关系式法以碘单质为桥梁正确的找准ClO2-与Na2S2O3的关系。Fe2+将ClO2-还原成Cl-,Fe2+ 被氧化为Fe3+,结合反应物不难得出答案。 4.已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X元素的原子形成的
离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
(1)请写出元素符号:Y_____________Z_________________W____________
(2)在一定条件下,由X单质与Z单质反应生成1molE放出的热量为46.2kJ,写出该反应的热化学方
程式:_____________________________;E在催化剂存在的条件下,可用于还原汽车尾气中的_____________________,以减少对大气的污染。
(3)仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效化肥,但长期施用会使土壤酸化,有关的离子方
程式为_______________;由X、Y、Z、W四种元素可组成酸式盐,该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为______________________________________。
(4)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气,可观察到大量白烟,同时有单质Z生成,写出化学方
程式_______________________。该反应中被氧化的E与参与反应的E的质量之比______________________。
【解析】(1)氢原子失去电子后就成为质子,在短周期相邻元素的单质气体中,只有N2和O2是无色的;最
外层电子数是内层电子数的2倍时,最外层电子数只有4个,不会是16个,所以X、Y、Z、W四种元素依次是H、C、N、O。
(2)在一定条件下,H2和N2化合生成NH3,因为热化学方程式中1molN2(g)与3molH2(g)反应生成2molNH3(g),放出的热量就应为2×46.2kJ,所以热化学方程式为
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);⊿H=-92.4kJ/mol。汽车尾气中的含氮氧化物,在催化剂作用下可
高温高压 催化剂
---1
- 7 -
被NH3还原成N2。
(3)H、N、O三种元素组成的化肥应为NH4NO3,它是强弱碱盐,水解呈酸性;X、Y、Z、W四种元素组成的盐只能是碳酸氢铵。
(4)NH3与Cl2的反应中学没有学过,但题中告诉了产物有一种白烟,还有一种单质,就可推出生成物是NH4Cl和N2,就容易写出化学方程式了,分析化合价的变化并配平,本题就可顺利解决。
跟综训练
1.取xg铜和镁的合金完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气
体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02g,则x等于( )
A.8.64g B.9.00g C.9.20g D.9.44g
2.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准
状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·mol—1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A.60mL
B.45mL
C.30mL
( ) D.15mL ( )
3.关于硅及其化合物的叙述中,错误的是
A.硅是良好的半导体材料
B.二氧化硅能与石灰石反应:SiO2+CaCO3 高温 CaSiO3+CO2↑ Si + 2CO↑
C.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2C
高温 D.水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
4.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从2海水中获得的物质是
( ) A.氯、溴、碘 C.烧碱、氢气
B.钠、镁、铝 D.食盐、淡水
5.常温下,下列各组气体等体积混合,充满试管倒立在水槽中,试管内气体体积不会明显减少的一组是
( ) ① NO、O2 ② C2H4、H2 ③ NO2、O2 ④ Cl2、SO2 ⑤ NH3、O2 ⑥ CO、O2 A. ③ ⑤ B.② ④ C. ② ⑥ D.① ③ 6.将甲和乙气体同时通入过量丙溶液中,充分反应后一定产生沉淀的组合是
序号 ① ② ③
( ) 丙 甲 CO2 HCl CO2 - 8 -
乙 SO2 CO2 SO2 Ca(OH)2 Ca(OH)2 Ba(NO3)2 ④ ⑤ ⑥
A.①②⑤
NO2 CO2 O2 B.①③④⑤⑥
SO2 NH3 NH3 C.①②③④⑥
D.全部
BaCl2 CaCl2 AlCl3 7.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.无色溶液:Ca2+、、H+、Cl-、HSO3-
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na、NH4、I、NO3 C.FeCl2溶液:K+、、Na+、、SO42-、、[Al(OH)4]- D.
Kwc(H)?+
+
--
=0.1 mol/L的溶液:Na、K、SiO3、NO3
++2--
8.下列有关物质检验的实验结论正确的是( ) 选项 实 验 操 作 及 现 象 实 验 结 论 该溶液中一定含有SO42- 该溶液中一定含有Fe 2+A 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成 B 向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色 C 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 D 该气体一定是SO2 将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴加热后有银镜该物质一定属于醛类 生成 9.下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
a Al b AlCl3 HNO3 Si 2c Al(OH)3 NO2 NO SiO CH3CH2OH H2SiO3 CH2CH3CHO =CH2 10. 下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )
A.漂白粉溶液在空气中失效:ClO+CO2+H2O===HClO+HCO3 B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H+2Cl
+
-
-
-
△ 2+
Mn+Cl2↑+2H2O
C.向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:[Al(OH4)]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO3- D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
- 9 -
3ClO+2Fe(OH)3===2FeO4+3Cl+H2O+4H
11.下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀 B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解 C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入NaHSO4溶液,沉淀消失 D.纯锌与稀硫酸反应产生氨气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率不改变 12. 下列浓度关系正确的是( )
A. 氯水中:c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)] B. 氯水中:c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)>c(ClO-)
C. 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c(Na)=c(CH3COO) D.Na2CO3溶液中::c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
13、某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生
装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是 。 (2)装置A中的烧瓶内固体可选用 (选填以下选项的代号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从右图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格。
B 、D 、E 。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式
为: ;装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵: 。
(5)若从装置C和G处逸出的尾气中含有N2和少量C12,应如何处理?
。
14、已知A为常见金属,X、Y为常见非金属,X、E、F、G常温下为气体,C为液体,B是一种盐,受热极
易分解,在工农业生产中用途较广(如被用作某些电池的电解质)。现用A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质,构成原电池。有关物质之间的转化关系如下图: (注意:其中有些反应的条件及部分生成物被略去)
+
-
-2--+
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