化,测定废水中CN﹣的含量.设计合理实验方案 在装置B、C之间依次连接盛有CCl4、浓硫酸的洗气瓶 .
仪器自选.供选择的试剂:浓硫酸、NaOH溶液、饱和食盐水、饱和NaHCO3溶液、CCl4.
(6)利用如图2所示装置可以除去废水中的CN﹣.控制溶液PH为5.2﹣﹣6.8时,CN﹣转化为C2O42﹣和NH4+. ①气体a的化学式为 H2 .
②阳极的电极反应式为 2CN﹣+4H2O﹣2e﹣=C2O42﹣+2NH4+ . 【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【分析】(1)实验的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣;2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O,通过测定C装置的质量的变化测得二氧化碳的质量,根据关系式计算含氰废水处理百分率,实验中应排除空气中二氧化碳的干扰; (2)滴有酚酞的氢氧化钡溶液呈红色,二氧化碳通入和氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,氢氧根离子浓度减小,溶液红色会逐渐褪去;
(3)反应结束后,缓缓通入空气,可将生成的二氧化碳全部被吸收;
(4)依据反应CN﹣+ClO﹣=CNO﹣+Cl﹣,2CNO﹣+2H++3ClO﹣=N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O,CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,结合定量关系计算;
(5)通过直接测量装置C反应前后的质量变化,实验中应排除水蒸气、氯气和空气中二氧化碳的干扰,需要除去氯气的洗气装置和对二氧化碳气体干燥的干燥装置;
(6)利用如图2所示装置可以除去废水中的CN﹣.控制溶液PH为5.2﹣﹣6.8时,CN﹣转化为C2O42﹣和NH4+.变化过程是在电解池阳极上CN﹣失电子发生氧化反应转化为C2O42﹣和NH4+,阴极上是氢离子得到电子生成氢气;
【解答】解:(1)实验的原理是利用CN﹣+ClO﹣═CNO+Cl﹣;2CNO﹣+2H++3ClO﹣═N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O,通过测定碱石灰的质量的变化测得二氧化碳的质量,根据关系式计算含氰废水处理百分率,实验中应排除空气中二氧化碳的干扰,防止对装置C实验数据的测定产生干扰,装置D的作用是排除空气中二氧化碳对实验的干扰,
故答案为:防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置;
(2)滴有酚酞的氢氧化钡溶液呈红色,二氧化碳通入和氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,氢氧根离子浓度减小,溶液红色会逐渐褪去, 故答案为:有白色沉淀生成,溶液的红色逐渐褪色;
(3)反应后装置中残留二氧化碳,应继续通过将净化的空气,将装置内的残留的二氧化碳全部进入装置C并被Ba(OH)2完全吸收,以减少实验误差, 故答案为:将反应产生的CO2全部排入C装置并被Ba(OH)2完全吸收; (4)依据反应CN﹣+ClO﹣=CNO﹣+Cl﹣,2CNO﹣+2H++3ClO﹣=N2↑+2CO2↑+3Cl﹣+H2O,CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O得到,装置C中生成39.4mg沉淀为BaCO3↓物质的量=
=2×10﹣4mol
CN﹣+~CNO﹣~CO2~BaCO3↓ 1 1 c(CN﹣)=故答案为:0.002;
(5)通过直接测量装置C反应前后的质量变化,实验中应排除水蒸气、氯气和空气中二氧化碳的干扰,需要除去氯气的洗气装置和对二氧化碳气体干燥的干燥装置,在装置B、C之间依次连接盛有CCl4、浓硫酸的洗气瓶, 故答案为:在装置B、C之间依次连接盛有CCl4、浓硫酸的洗气瓶;
(6)利用如图2所示装置可以除去废水中的CN﹣.控制溶液PH为5.2﹣﹣6.8时,CN﹣转化为C2O42﹣和NH4+.变化过程是在电解池阳极上CN﹣失电子发生氧化反应转化为C2O42﹣和NH4+,阴极上是氢离子得到电子生成氢气; ①分析可知气体a是阴极上氢离子得到电子生成的氢气, 故答案为:H2;
②在电解池阳极上CN﹣失电子发生氧化反应转化为C2O42﹣和NH4+,电极反应为:2CN﹣+4H2O﹣2e﹣=C2O42﹣+2NH4+,
故答案为:2CN﹣+4H2O﹣2e﹣=C2O42﹣+2NH4+;
化学选考部分:【化学-选修2:化学与技术】
12.MnO2是一种重要的化工原料,MnO和MnCO3)工业上用粗MnO(含有较多的2
=0.002mol/L,
样品转化为较纯净MnO2的流程如图所示:
(1)第①步反应中的硫酸能否用浓盐酸代替? 否 (填“能”或“否”),理由是 浓盐酸能被MnO2氧化生成Cl2 .
(2)第②步操作中,氧化性强弱顺序:ClO3﹣ > MnO2(填“>”或“<”),写出操作②中发生反应的离子方程式: 5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+ ;当反应中转移2mol电子时,生成的氧化产物的物质的量为 1 mol.
(3)工业上用MnO2为原料制取KMnO4,第一步将MnO2和KOH粉碎,混匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌,制取K2MnO4;第二步将K2MnO4挡板浓溶液用惰性电极进行电解,在阳极上得到KMnO4,在阴极上得到KOH.
①制取K2MnO4的化学反应方程式为 2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O ,工业上不断搅拌的目的是 使反应物与O2充分接触 .
②电解K2MnO4的浓溶液时,电解的总反应方程式为 2K2MnO4+2H2O═KMnO4+2KOH+H2↑ .
(4)二氧化锰含量可用碘量法测定,其原理为在盐酸介质中,二氧化锰能定量地将碘离子氧化成碘,以淀粉为指示剂用0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定碘而确定二氧化锰含量:
MnO2+4HCl+2KI=MnCl2+I2+2KCl+2H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 取较为纯净的二氧化锰样品ag加入到适量的盐酸和KI溶液中,反应完毕用Na2S2O3滴定反应后的溶液,消耗VmLNa2S2O3溶液,则该样品中MnO2含量为
%(杂质不参与反应).
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧
化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O,
(1)二氧化锰有氧化性,在加热时浓盐酸能被MnO2氧化生成Cl2,据此答题; (2)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;操作②中硫酸锰溶液,加入NaClO3发生氧化还原反应生成MnO2、Cl2,根据方程式转移电子数计算生成的氧化产物的物质的量;
(3)①二氧化锰在碱性条件下被氧气氧化可制取K2MnO4,为使二氧化锰能被充分氧化,工业上不断搅拌,使反应物与O2充分接触; ②电解K2MnO4的浓溶液时,生成高锰酸钾和氢气;
I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6(4)根据反应MnO2+4HCl+2KI═MnCl2+I2+2KCl+2H2O,可得关系式MnO2~2Na2S2O3,根据Na2S2O3的物质的量可计算出二氧化锰的质量,进而确定该样品中MnO2含量.
【解答】解:(1)二氧化锰有氧化性,在加热时浓盐酸能被MnO2氧化生成Cl2,所以不能用盐酸代替硫酸,
故答案为:否;浓盐酸能被MnO2氧化生成Cl2;
(2)操作②中硫酸锰溶液,加入NaClO3发生氧化还原反应生成MnO2、Cl2,反ClO3﹣作氧化剂,MnO2应的离子方程式为5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,
ClO3﹣>MnO2;作氧化产物,则氧化性:当NaClO3转移2mol电子时,消耗NaClO3为0.4mol,则生成MnO2为1mol;NaClO3在常温下与盐酸反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O;
故答案为:>;5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;1;
(3)①二氧化锰在碱性条件下被氧气氧化可制取K2MnO4,反应的方程式为2MnO2+4KOH+O2=2 K2MnO4+2H2O,为使二氧化锰能被充分氧化,工业上不断搅拌,使反应物与O2充分接触,
故答案为:2MnO2+4KOH+O2=2 K2MnO4+2H2O;使反应物与O2充分接触; ②电解K2MnO4的浓溶液时,生成高锰酸钾和氢气,电解的总反应方程式为2 K2MnO4+2H2O═KMnO4+2KOH+H2↑,
故答案为:2 K2MnO4+2H2O═KMnO4+2KOH+H2↑;
I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6(4)根据反应MnO2+4HCl+2KI═MnCl2+I2+2KCl+2H2O,可得关系式MnO2~2Na2S2O3,根据题意可知Na2S2O3的物质的量为0.1000mol/L
×0.001VL=0.0001Vmol,所以二氧化锰的质量为0.0001Vmol×87g/mol×=0.00435Vg,则该样品中MnO2含量为故答案为:
【化学-选修3:物质结构与性质】
13.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E.其中A、B、C是同一周期的非金属元素.化合物DC 2的晶体为离子晶体,其阳离子与阴离子的个数比为1:1,D的二价阳离子比C的简单阴离子多一个电子层.AC 2为非极性分子.B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高.E原子序数为26.回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示).
(1)E在周期表中的位置 第四周期第Ⅷ族 (指明周期和族). (2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 C<O<N .
(3)B的氢化物的分子空间构型是 三角锥形 ;AC 32﹣的中心原子采取 sp2 杂化.
(4)写出任意一种由两种元素组成的与DC 2中的阴离子互为等电子体的微粒的化学式 F2 .
(5)E的高价态离子和低价态离子均能与A、B两元素按原子个数比1:1形成的带一个单位负电荷的阴离子组成六配位的配离子.写出该配离子的化学式 [Fe(CN) 6]3﹣或[Fe(CN) 6]4﹣; (任写一种).
(6)X是周期表中电负性最大的元素,该元素与D元素组成的离子化合物的晶胞如图所示.该离子化合物的化学式为 CaF 2 .
.
×100%=
%,
【考点】位置结构性质的相互关系应用;晶胞的计算.