八、综合分析(本大题共2小题 ,计30分)
55、(15分)世界卫生组织(WHO)已将甲醛确定为致癌和致畸形物质,我国1995年颁布的《居室空气中甲醛的卫生标准》规定,居室空气中甲醛的最高允许浓度为 0.08mg/m3。某学校研究性学习小组用以下方法测定居室空气中的甲醛含量。
测定原理:KMnO4(酸性)溶液为氧化剂,可氧化甲醛和草酸(H2C2O4),KMnO4被还原为Mn2+,溶液褪色,发生反应的离子方程式为:
4MnO4- + 5HCHO + 12H+ ==== 4Mn2+ + 5CO2↑+11H2O 2 MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ ==== 2Mn2+ +10CO2↑+8H2O 测定装置:关键装置如附图所示: (1)实验操作
①准确称取0.252g草酸晶体(H2C2O4 ·2H2O),溶于少量蒸馏水中,转入1000mL容量瓶中,定容备用。配得标准的草酸溶液物质的量浓度为______________________;
②关闭铁夹2,打开铁夹1,用注射器抽取储气囊(存放约800mL被测空气样气)中样气100m l。然后,关闭铁夹1,打开铁夹2,将100mL样气缓缓注入盛有25.00mL、1.00×10mol·L的高锰酸钾溶液(已滴入3滴稀H2SO4)的广口瓶中。
重复以上操作共5次;
③取出广口瓶加塞密封,静置半小时后,全部转移到锥形瓶中,并将广口瓶用___________________润洗2—3次,洗涤液应_________________。
④将标准的草酸溶液注入到___________滴定管中,注入前须用少量_______润洗2—3次滴定管;
⑤用标准的草酸溶液滴定步骤③锥形瓶中溶液,至溶液________________为止,记录滴定所用的草酸溶液体积; ⑥平行测试三次。
(2)计算居室空气中甲醛的含量
①推导出每立方米空气中甲醛含量算式_________________(单位:mg/m3) [用C1、C2分别表示KMnO4溶液,草酸溶液物质的量浓度(mol·L-1);V1、V2分别表示所用KMnO4溶液,草酸溶液体积(mL)] ②计算新装居室某天测定的结果 实验编号 草酸溶液体积 (mL) 1 30.90 2 30.67 3 30.81 平均值 -3
-1
空气中甲醛含量为______________mg / m3,是规定最高允许浓度的_______倍。
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56、(15分)对某宇航员从太空星球外层空间取回的样品气体进行分析:(1)将样品溶于水,发现其主要成分气体A极易容于水;
(2)将A的浓溶液与MnO2共热,产生一种黄绿色气体B,将B通入NaOH溶液中,生成两种钠盐;
(3)A的的稀溶液与锌反应,生成气体C,C与B的混合气体在光照下发生爆炸又能生成气体A,并且测得反应前后气体的体积不变。
回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A _____________ B ___________ C ________; (2)A的浓溶液与MnO2反应的化学方程式_____________________________; (3)气体B与NaOH溶液反应的化学方程式_______________________;
(4)科研资料表明,如果该星球上有生命活动,则这些生物可能从该星球上液态氨的海洋中产生,因为那里的液氨相当于地球上的水,所以该星球上有没没有生命活动?为什么?
(5)实验室制取A时,常用__________酸或_________,主要是利用了他们的_____________性质。
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参考答案
一、选择:
1、B 2、B 3、D 4、C 5、B 6、D 7、C 8、B 9、A 10、B
11、D 12、A 13、B 14、A 15、B 16、A 17、B 18、C 19、C 20、A 21、A 22、B 23、D 24、D 25、B 二、填空:
26、 KCl、MgCl2 CO2、HCl、CH4 Br2、CH4、CO2
27. A 、Al2O3 B 、 Al(OH)3 C AlCl3 D NaAlO2 28. (1)固或液态 (2)吸 增大 增大 (3) 气、气 29、 0.08 O2
30、 左、轻、重、从大到小,中间截取 31、 雷诺数、相对粗糙度、雷诺数 32、 2、1/2
33、二次蒸汽的汽化、原料液的预热、热损失 34、表面汽化、内部扩散
35、t>tW>td t=tW=td 三、填空:
36、二、游丝、调整螺钉 37、正、负 38、否、1.0
39、温度、热电热 40、硅油、阻尼
41、沉筒的高度、液位高低、密度 42、 (1)23 、13、7
(2)0.15、0.3、55、20、17
(3)二、主、左、局部剖视、半剖视 (4)408、400、1840、700 (5)98、1510、2.5
(6)公称直径25mm、公称压力1.6MPa 四、简答: 43、 方案 (1) 操作过程(简要叙述) 用洁净的铂丝蘸取固体样品在火焰上灼烧 现象和结论 火焰呈黄色,原样品为Na2SO4 固体逐渐减少而消失的样品为NH4Cl 18
(2) 分别取少量固体放入试管中加热
(3) 分别取少量固体放入试管中加蒸馏水溶解,用pH试纸测试。 分别取少量固体放入试管,加适量水溶解后,滴加BaCl2溶液 溶液pH小于7的样品为NH4Cl (4) 产生白色沉淀的样品为Na2SO4 44、(1)反应按化学计量关系定量进行。(2)反应必须进行完全。
(3)反应速度要快 。 (4)有适当的指示剂或其它方法确定滴定终点。 45、
46、恒摩尔气流:精馏操作时,在塔的精馏段内,每层塔板上升的蒸汽摩尔流量都是相等的,提馏段内也是这样,但两段上升的蒸汽摩尔流量不一定相等
恒摩尔液流:精馏操作时,在塔的精馏段内,每层塔板下降的液体摩尔流量都是相等的,提馏段内也是这样,但两段的液体摩尔流量不一定相等
条件:各组分的摩尔汽化潜热相等;汽液两相相接触时,因温度不同而交换的显热可以忽略;精馏塔保温良好,热损失可以忽略不计。
47、一是提高传热温度差,二是提高传热系数,提高传热系数的方法主要有(1)及时排放蒸汽中的不凝性气体,(2)增加溶液的循环速度,以提高全管长的平均对流传热系数 (3)定期清洗加热管,加入阻垢剂,加入少量晶种等以减小污垢热阻。 48、(1)量程电阻、起始电阻 (2)限流电阻 (3)4、2
(4)可变电阻 90 六、计算:
49、20.90%
50、解:(1)假设混合碱为Na2CO3, NaHCO3 ∵ V1=25.00ml < 2V2=30.00ml ∴ 不可能
∴ 混合碱为NaOH、Na2CO3
(2)单纯消耗于NaOH的HCl的标准溶液的体积为15.00ml – 10.00ml=5.00ml
单纯消耗于Na2CO3的HCl标准溶液的体积为25.00ml – 5.00ml =20.00ml ∴?(NaOH)
5.00?10?3?0.1000?40.00??0.80g/l
25.00?10?319
20.00?10?3?0.1000?106??(NaCO)?2325.00?10?312?4.24g/l
(3)以酚酞为指示剂时,滴定速度太快,使NaOH测定结果偏大,Na2CO3测定结果偏小。 七、计算: 51、(1)D=36.1Kmol/h W=63.9 Kmol/h (2)Xn-1=0.0213 yw=0.0267 (3) ET=50% 52、(1) 0.643 Kg/s (2) 224m 53、 2385.5 KW 54、(1) 1281.0 kg/h (2) 0.250 (3) 5.2 m 八:综合分析题: 55、(1)①0.002 mol·L-1
③蒸馏水 倒入锥瓶中 ④酸式 草酸溶液 ⑤由紫红色变为无色
(2)①(5C31V1?2C2V2)?2?104 ②平均值、30.79 2.76 34.5
56、(1)HCl Cl2 H2 (2)略 (3)略
(4) 不可能,因为外层有HCl与NH3反应,两者不能共存;(5)浓硫酸挥发性
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浓磷酸 难