一、单选题(15题)
1.我国科学家首次实现二氧化碳到淀粉人工合成的原创性突破,相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表。下列说法正确的是 A.氯水能使淀粉—KI试纸先变红后褪色
B.CO2合成淀粉[(C6H10O5)n]过程发生了氧化还原反应 C.淀粉[(C6H10O5)n]和纤维素[(C6H10O5)n]互为同分异构体
D.淀粉水解液中加入银氨溶液,水浴加热一段时间,可观察到有光亮的银镜生成 2.水合联氨 (N2H4H2O)是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂,其制备的反应原理为:NaClO2NH2N2H4H2ONaCl。下列装置和操作能达到实验目的的是 A B C D 该装置作为反应 过程的安全瓶 制备水合联氨时从a口通入NH3用该装吸收反应中过量的NH3X是CaCl2 A.A
B.B
C.C
D.D
3.化学是以实验为基础的科学,下列实验设计方案合理且能达到相应实验目的的是 选项 A 检测某新制氯水的pH B C 验证石蜡油分解产物中存在乙烯 比较Ksp(CuS)和色 将没有石蜡油的石棉放在硬质试管底部,试管中加入碎瓷片,给碎瓷片加强热,生成的气体通入酸性KMnO4溶液,观察现象 向浓度均为0.1mol·L-1的CuSO4和ZnSO4混合溶液中滴加Na2S溶实验目的 实验设计 取pH试纸于玻璃片上,用玻璃棒蘸取少量溶液,点在试纸上观察颜 D A.A
Ksp(ZnS)的大小 比较H2O2与Fe3+的氧化性 液,观察现象 向含有KSCN的Fe(NO3)2溶液中滴加硫酸酸化的H2O2,观察现象 B.B C.C D.D
4.用经氯气消毒的自来水配制的溶液中,能大量共存的离子组是
A.Na、Ag、NO3
B.K、MnO4、I
C.Al3、ClO、HCO3
2D.Na、NH4、SO4
5.如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。相关说法正确的是
A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替 B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C.湿润的紫色石蕊试纸变红色,说明反应生成了酸性物质
D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,说明氯气具有漂白性 6.化学知识无处不在,下列家务劳动不能用对应的化学知识解释的是 ..选项 A B C D A.A
B.B
C.C
D.D
家务劳动 用温热的纯碱溶液清洗油污 白醋除去水垢中的CaCO3 “84消毒液”稀释后拖地 餐后将洗净的铁锅擦干 化学知识 油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解 醋酸酸性强于碳酸 利用与酒精相同的消毒原理杀菌消毒 减缓铁的锈蚀 7.下列反应的离子方程式正确的是
A.过量铜粉加入稀硝酸中:Cu2HCu2H2 B.向水中通入氯气:Cl2H2O2HClClO
4HFe3NO2H2O C.Fe与足量的稀HNO3溶液反应:FeNO34NH42H2O D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al34NH3H2OAlO28.有关等体积等浓度氨水和氯水的说法中,正确的是 A.含有的微粒总数相同
B.放置一段时间后溶液pH均增大 C.都有刺激性气味 D.都有杀菌消毒作用
9.下列实验对应实验方案设计正确的是 实验 配制100 mL 1.0 mol· L-1A 的CuSO4溶液 比较次氯酸和醋酸的酸性B 强弱 探究Fe3+ 与I-的反应是可逆反应 模拟侯氏制碱法制备D NaHCO3固体 CH3COONa溶液pH 将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,充分反应后滴入KSCN溶液,溶液变红 先向饱和食盐水中通入足量CO2,再通入NH3后有固体析出,过滤、洗涤、干燥 将25.0g CuSO4·5H2O溶于水配成100 mL溶液 实验方案 室温下用pH试纸测定同浓度的NaClO溶液和C A.A
B.B
C.C
D.D
10.下列由实验现象所得结论正确的是
A.向石蕊溶液中通入氯气,先变红后褪色,证明氯气具有漂白性
B.向一定浓度的硝酸中插入铜片,液面上方产生红棕色气体,证明铜与该硝酸反应生成NO2
C.向稀盐酸酸化后的溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有SO4 D.向双氧水中加入酸性KMnO4溶液,有气泡生成,证明KMnO4对双氧水分解有催化作用
211.氯化法制取FeCl3流程:以废铁屑和氯气为原料,在立式反应炉里反应,生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出,进入捕集器冷凝为固体结晶,实验室模拟该方法的装置如下图所示,下列说法不正确的是 ...
+-A.装置I反应的离子方程式为MnO2+4H+2ClΔMn2++Cl2+2H2O
B.装置II洗气瓶中加入饱和氯化钠溶液除去Cl2中的少量HCl C.装置IV洗气瓶中盛放的液体为浓盐酸 D.装置V的作用是收集FeCl3
12.下列物质性质与用途的对应关系不正确的是 A.小苏打能与碱反应,可用作抗酸药 B.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
C.Na2O2能吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂 D.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒 13.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是
2A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO3+Cl2+H2O=2HSO3+2Cl-+SO24
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
C.向饱和碳酸钠溶液中通入CO2:CO3+CO2+H2O=2HCO3
2D.同浓度同体积NH4HSO4溶液和NaOH两溶液混合:NH4+OH-=NH3•H2O 14.实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法正确的是
A.铁分别在G、H中燃烧,生成产物中铁元素均是正三价 B.实验中KMnO4只做氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D.G与H的物质的量之和可能为0.25mol
15.下列实验装置、实验现象和实验结论均正确的是
实验 实验装置 现象 实验结论 肥皂液中A 有气泡产 生 说明Fe与H2O(g)生成了反应H2 a中布条不褪色 B b中布 条褪 色 圆底烧瓶中看C 到红 色的喷泉 说明NH3说明Cl2没有漂白性 是密度小于空气的碱性气体 品红D 溶液褪色 A.A
B.B
C.C
说明该反应生成了SO2 D.D
二、工业流程题(4大题)
16.一氧化二氯(Cl2O)是一种氯化剂和氧化剂,黄棕色具有强烈刺激性气味,它易溶于水(1体积:100体积)同时反应生成次氯酸,遇有机物易燃烧或爆炸。利用如图装置可制备少量Cl2O。
已知Cl2O的部分性质如表: 熔点 -120.6 ℃
回答下列问题:
(1)装置甲中仪器A的名称是___________。 (2)装置丙的集气瓶中盛有的试剂是___________。
(3)装置甲的作用是为该制备反应提供Cl2,写出该装置中制备Cl2的离子方程式:___________。
(4)装置戊中的特型烧瓶内盛有玻璃丝,玻璃丝上附着有HgO粉末,其中玻璃丝的作用是___________,采用18℃~20℃水浴的原因是___________。
(5)装置戊和装置己之间的装置为玻璃连接装置,而不是橡胶管,其原因是
沸点 2.0℃ 制备方法 2HgO+2Cl2=Cl2O+HgCl2·HgO ___________。
(6)氨的沸点为-33.4 ℃,熔点为-77.7 ℃,则装置己中收集到的产物为___________(填“固体”“液体”或“气体”)物质。若实验开始前称量装置戊中的玻璃丝与HgO的混合物的质量为a g,实验结束后玻璃丝及其附着物的质量为b g,则制备的Cl2O为___________ mol。
(7)尾气中的有毒气体成分是___________,可用___________吸收除去。(均填写化学式)
17.已知:℃Cl22OH=ClOClH2O是放热反应。
℃N2H4H2O沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。 以Cl2、NaOH、NH22CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下:
(1)步骤℃制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和
NaCl,其离子方程式为___________;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措
施是___________。
(2)步骤℃合成N2H4H2O的装置如图。图中所示反应器的名称___________;NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是___________;使用冷凝管的目的是___________。
-(3)步骤℃用步骤℃得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3、
2-SO3随pH的分布如图1所示,Na2SO3的溶解度曲线如图2所示)。
℃边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为___________。
℃由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案是:边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加
NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至
有大量晶体析出,在高于___________℃条件下趁热过滤,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
18.ClO2和NaClO2都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。其中高浓度ClO2气体易发生爆炸,在生产、使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程如下。
(1)Cl元素在周期表中的位置是_______。
(2)请写出ClO2发生器中反应的离子方程式_______。 (3)ClO2吸收器中,H2O2的作用是_______。
(4)若加硫酸过快,发生器中Na2SO3的利用率降低,请结合化学用语分析可能的原因_______。
(5)制备ClO2的工艺还有:
盐酸法 5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O
双氧水法 2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+Na2SO4+O2+H2O
双氧水法相比盐酸法的优点有:反应需要的酸度条件较低,对设备腐蚀影响较小;_______;(补充一条优点)
(6)在碱性条件下,用ClO2无化处理含CN-废水,请写出此过程反应的离子方程式_______。
19.水合肼(N2H4•H2O)常用作航天器燃料,也广泛应用于医药生产。实验室制取水合肼,并模拟处理铜氨{[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图:
(1)反应℃中温度升高时易产生副产物NaClO3。为提高NaClO产率,实验中可采取的措施有___
A.反应容器浸入热水中 B.适当减慢通入Cl2的速率 C.不断搅拌溶液
(2)℃NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的离子方程式为___。 ℃合成过程中需控制
m[CO(NH2)2]11≈,比理论值略大的原因是___。
m(NaClO)1.221.24(3)检验分离出水合肼后的溶液中Cl-的实验操作是___。
(4)铜粉沉淀率与水合肼溶液浓度的关系如图所示。请设计由铜氨废液回收铜粉的实验方案:取一定量5mol•L-1水合肼溶液,___,静置、过滤、洗涤、干燥。
实验中可选用的试剂:5mol•L-1水合肼溶液、2mol•L-1硫酸、2mol•L-1NaOH溶液、铜氨废液、蒸馏水。
已知:2[Cu(NH3)4]+N2H4•H2O+4OH
2+
-
Δ 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O。
参考答案:
1.B 【解析】 【详解】
A.氯水能使淀粉—KI试纸变蓝,故A错误;
B.CO2合成淀粉[(C6H10O5)n],碳元素化合价发生变化,发生了氧化还原反应,故B正确;
C.淀粉[(C6H10O5)n]和纤维素[(C6H10O5)n]是高分子化合物,n值不同,不是同分异构体,故C错误;
D.淀粉水解液中先加入氢氧化钠中和硫酸,再加入银氨溶液,水浴加热一段时间,可观察到有光亮的银镜生成,故D错误; 选B。 2.C 【解析】 【详解】
A.氯化钙不能使氨气逸出,则圆底烧瓶中加入生石灰制取氨气,故A错;
B.氨气极易溶于水,容易发生倒吸,但进气口不应过长,过长不能起到防倒吸作用,故B错;
C.锥形瓶中发生NaClO2NH2N2H4H2ONaCl反应,分液漏斗中为NaClO溶液,则氨气从a口通入,故C正确;
D.由于氨气极易溶于水,所以应连一个倒扣的漏斗,导管不能直接伸入液面下,故D错; 答案选C。 3.C 【解析】 【详解】
A.新制氯水具有漂白性,不能用pH试纸测pH,A项错误;
B.酸性KMnO4溶液褪色只能证明含有碳碳双键或碳碳三键,不能证明分解产物中存在乙烯,B项错误;
C.向浓度均为0.1mol/L的CuSO4和ZnSO4混合溶液中滴加Na2S溶液,先产生黑色沉淀
可证明Ksp(CuS)较小,C项正确;
D.酸性条件下,硝酸根也能氧化Fe2+,D项错误; 故选C。 4.D 【解析】 【分析】
经氯气消毒的自来水中含有大量Cl2、HClO、Cl-、H+等微粒。 【详解】
A.Ag+与Cl-反应产生氯化银白色沉淀而不能大量共存,选项A错误;
-B.Cl2、HClO及MnO4均有强氧化性,能将I氧化而不能大量共存,选项B错误;
C.H+与ClO、HCO3均能反应产生弱酸而不能大量共存,选项C错误;
D.各离子与含有氯水的自来水中各成分均不反应,能大量共存,选项D正确; 答案选D。 5.B 【解析】 【详解】
A.氯气能与碱石灰反应,脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替,A错误; B.生成的氯气经过干燥后不能使品红试纸褪色,因此该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用,B正确;
C.生成的氯气中含有挥发出的氯化氢,氯化氢也能使湿润的紫色石蕊试纸变红色,不能说明反应生成了酸性物质,C错误;
D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,是因为氯气首先氧化碘离子生成单质碘,然后氯气继续氧化单质碘,氯气没有漂白性,D错误; 答案选B。 6.C 【解析】 【详解】
A.加热促进碳酸钠水解,溶液碱性增强,油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解,故不选A;
B.白醋除去水垢中的CaCO3,因为醋酸的酸性强于碳酸,醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳、水,故不选B;
C. “84消毒液”是利用其强氧化性杀菌消毒,而酒精的消毒原理是酒精可使蛋白质变性,两者消毒原理不相同,故选C;
D.铁锅在潮湿的环境中易锈蚀,擦干水份可减缓铁的锈蚀,故不选D; 选C。 7.C 【解析】 【详解】
A.过量铜粉加入稀硝酸中反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,不会生成氢气,故A错误;
B.次氯酸为弱酸,不能拆成离子形式,故B错误;
C.铁和足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,且符合离子方程式的书写要求,故C正确;
D.氯化铝滴加过量氨水生成氢氧化铝沉淀,不能生成偏铝酸盐,故D错误; 故选C。 8.C 【解析】 【详解】
A.在氨水中含有的微粒有:NH3·H2O、NH3、H2O、H+、OH-、NH4,共6种微粒;在氯水中含有H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-,共7种微粒.可见二者含有的微粒总数不相同,A错误;
B.氨水放置一段时间后由于NH3挥发逸出,导致溶液的碱性减弱,溶液pH减小;Cl2放置一段时间,由于HClO光照分解产生HCl和O2,使氯水的酸性增强,溶液pH减小,因此两种溶液放置一段时间后溶液pH均减小,不是增大,B错误;
C.氨水中的氨气易挥发而有刺激性气味,氯水中的Cl2挥发也产生刺激性气味,因此二者都有刺激性气味,C正确;
D.氨水与氨气一样,对人其腐蚀和窒息作用,但没有杀菌消毒作用,氯水中含有的HClO具有强氧化性,会将蛋白质氧化变性而失去生理活性,因而具有杀菌消毒作用,D错误;
故合理选项是C。 9.A 【解析】 【详解】
A.将25.0g CuSO4·5H2O溶于水配成100 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为:
25.0g250g?mol-1 =1.0mol/L,A正确; 0.1LB.由于NaClO水解生成的HClO具有强氧化性,可以漂白pH试纸,即不能用pH试纸测量NaClO溶液的pH值,B错误;
C.根据反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知,未告知溶液的体积,将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,不确定哪个反应物过量,若FeCl3过量充分反应后滴入KSCN溶液,溶液变红,则不能探究Fe3+ 与I-的反应是可逆反应,若KI过量,则可以探究Fe3+ 与I-的反应是可逆反应,C错误;
D.由于CO2在饱和食盐水中的溶解度很小,而在碱性条件下的溶解度增大,NH3在饱和食盐水中的溶解度很大,溶于水呈碱性,故侯氏制碱法中应该先向饱和食盐水中通入足量NH3,再通入CO2后有固体析出,过滤、洗涤、干燥,D错误; 故答案为:A。 10.C 【解析】 【详解】
A.向石蕊溶液中通入氯气,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,不是氯气具有漂白性,故A错误;
B.铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮为无色气体,接触空气后变为红棕色,所以根据液面上方产生红棕色气体,不能证明铜与该硝酸反应生成NO2,故B错误;
C.用稀盐酸酸化的溶液,排除了SO3、CO3和Ag+的干扰,向该溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有SO4,故C正确;
D.KMnO4溶液具有强氧化性,双氧水遇强氧化剂表现还原性,所以向双氧水中加入酸性KMnO4溶液,发生氧化还原反应生成氧气,产生气泡,故D错误;
222答案选C。 11.C 【解析】 【分析】
由实验装置可知,本实验用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,氯气经饱和食盐水和浓硫酸除杂后通入装有铁粉的硬质玻璃管中,在加热的条件下氯气和铁粉发生反应生成氯化铁蒸气,氯化铁蒸气随气流进入装置℃冷凝为固体;装置℃中装有浓硫酸,防止氯化铁发生潮解和水解;最后是尾气处理装置,防止污染空气。 【详解】
A.装置I中是浓盐酸和二氧化锰共同受热制取氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2+2H2O,A正确;
B.浓盐酸易挥发,制得的氯气含有杂质氯化氢,装置II洗气瓶中加入饱和氯化钠溶液除去Cl2中的少量HCl,B正确;
C.装置IV洗气瓶的作用是防止水蒸气进入装置℃导致氯化铁发生潮解和水解,故其中应盛放浓硫酸,浓盐酸中的水蒸气可以逸出,达不到保护氯化铁的目的,C错误;
D.装置V相当于捕集器,氯化铁蒸气在此冷凝为固体,故其作用是收集FeCl3,D正确; 故选C。 12.A 【解析】 【详解】
A.小苏打呈弱碱性,可与酸反应,因此可用作抗酸药,故A错误; B.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,故B正确;
C.Na2O2能吸收CO2产生O2,因此可用作呼吸面具供氧剂,故C正确;
D.漂白粉具有强氧化性,可以使细菌的蛋白质变性,故可用于生活用水的消毒,故D正确; 故选:A。 13.A 【解析】 【详解】
A.少量Cl2和Na2SO3溶液反应,可理解为少量Cl2和水反应生成少量HCl和HClO,少量HCl和部分Na2SO3反应生成NaHSO3和NaCl,少量HClO将部分Na2SO3氧化为Na2SO4,
22反应的离子方程式为3SO3+Cl2+H2O=2HSO3+2Cl-+SO4,A正确;
B.HCl酸性比碳酸强,CaCl2溶液中通入CO2不发生化学反应,B错误;
C.碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,向饱和碳酸钠溶液中通入CO2得到碳酸氢钠沉淀,反
2应的离子方程式为2Na++CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,C错误;
D.铵根和氢离子均能和OH-反应,OH-和H+优先反应,故同浓度同体积NH4HSO4溶液和NaOH两溶液混合发生H++OH-=H2O,D错误; 选A。 14.C 【解析】 【分析】
KMnO4加热发生反应:2KMnO4
Δ K2MnO4+MnO2+O2↑,因此气体单质G为O2,固体为
Δ K2MnO4和MnO2的混合物,向固体中加入浓盐酸并加热,发生反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,则气体单质H为Cl2,据此分析解答。 【详解】
A.Fe在O2中燃烧,生成Fe3O4,Fe元素不全是+3价,A错误; B.KMnO4加热发生反应:2KMnO4
Δ K2MnO4+MnO2+O2↑,KMnO4中Mn元素化合价降
低,O元素化合价升高,既是氧化剂也是还原剂,B错误;
C.根据分析可知,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,C正确;
D.假设0.1molKMnO4加热完全反应,则生成0.05molMnO2和0.05molO2,0.05molMnO2与足量的浓盐酸反应,生成0.05molCl2,因此两个气体的物质的量之和最大为0.1mol,不可能为0.25mol,D错误; 答案选C。 15.D 【解析】 【详解】
A.蒸发皿中的气泡可以是空气,故不能说明Fe与H2O(g)反应生成了H2,故A错误;
B.Cl2未干燥,a中有色布条会褪色,故不能说明Cl2没有漂白性,故B错误; C.说明NH3易溶于水,且溶于水后溶液呈碱性,不能说明密度大小,故C错误; D.铜与浓硫酸产生二氧化硫气体,故品红褪色,故D正确; 故选D。 16.(1)分液漏斗 (2)浓硫酸
(3)2Cl-+4H++MnO2
ΔCl2↑+Mn2++2H2O
(4) 增大反应物接触面积,提高反应速率 温度太低反应速率太慢,温度过高Cl2O分解
(5)防止Cl2O与橡胶管接触发生燃烧或爆炸 (6) 液体
b-a 55(7) Cl2、Cl2O NaOH溶液 【解析】 【分析】
本实验为先通过制取氯气,而后经过除杂,水浴加热等,制取少量Cl2O的过程,据此分析回答问题。 (1)
装置甲中仪器A的名称是装置甲中仪器A的名称是分液漏斗; (2)
制备的氯气中有杂质HCl、水蒸气,丙装置盛有浓硫酸除去水蒸气; (3)
题中用MnO2与浓硫酸加热制取氯气,故制备Cl2的离子方程式2Cl+4H+MnO2+Mn2++2H2O; (4)
玻璃丝可增大Cl2与HgO的反应接触面积,提高反应速率;水浴的原因是因为温度不能太高也不能太低,温度太低反应速率太慢,温度过高Cl2O分解; (5)
由题干可知,因Cl2O遇有机物易燃烧或爆炸,所以不能用橡胶管;
-+
△ Cl2↑
(6)
Cl2O的沸点为2.0℃,液氨可使其液化;根据Cl2O的制备原理运用差量法进行计算,设制
155b-a ,解得x= ; 备的Cl2O 的物质的量为x mol,则=xb-a55(7)
结合题目中的信息可知尾气中含有空气、Cl2、Cl2O,其中后两者有毒;这两种有毒气体均能被碱液NaOH吸收。 17.(1) 3Cl2+6OH−
Δ-5Cl−+ClO3 +3H2O 缓慢通入Cl2
(2) 三颈烧瓶 NaClO碱性溶液 减少水合肼的挥发 (3) 测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2 34℃ 【解析】 【分析】
由实验流程可知步骤℃为氯气和氢氧化钠溶液的反应,生成NaClO,为防止生成NaClO3,应控制温度在40℃以下,生成的NaClO与尿素反应生成N2H4•H2O和Na2CO3,可用蒸馏的方法分离出N2H4•H2O,副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,结合对应物质的性质以及题给信息解答该题。 (1)
温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成 NaClO3和NaCl,反应的离子方程式为3Cl2+6OH
−
Δ-5Cl−+ClO3+3H2O,实验中控制温度除用冰水浴外,还应控制通入氯气的速
率,防止反应过于剧烈,放出大量的热而导致温度升高,故答案为:3Cl2+6OH−
-ClO3+3H2O;缓慢通入氯气;
Δ5Cl−+
(2)
由实验装置图可知,图中所示反应器的名称为三颈瓶,防止N2H4•H2O与 NaClO剧烈反应生成N2,实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液,为减少N2H4•H2O的挥发,可使用冷凝管回流,故答案为:三颈瓶;NaClO碱性溶液;减少水合肼的挥发; (3)
用Na2CO3制备无水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3,
℃由图像可知,如溶液pH约为4时,可完全反应生成NaHSO3,此时可停止通入二氧化
硫,可通过测量溶液pH的方法控制,
故答案为:测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2;
℃由 NaHSO3溶液制备无水Na2SO3,可边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,由图像可知pH约为10时,可完全反应生成Na2SO3,此时停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,由图像3可知在高于34℃条件下趁热过滤,可得到无水Na2SO3,故答案为: 34℃。
2-2-+2H++SO3=2ClO2↑+SO4+H2O 还原剂 18. 第三周期℃A族 2ClO32-2H++SO3=H2SO3,H2SO3SO2↑+H2O,SO2逸出溶液,使Na2SO3的利用率降低
产生的氧气稀释了ClO2,防止其浓度过高发生爆炸,产生危险
2-2ClO2+2CN-+4OH-= 2CO3+N2+ 2Cl-+ 2H2O
【解析】 【分析】
生产ClO2和NaClO2的工艺流程为:ClO2发生器中发生反应2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+2ClO2↑+H2O,ClO2吸收器中发生反应2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2+O2↑+2H2O,将吸收器中的溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤干燥等操作获得NaClO2,以此分析解答。 【详解】
(1)Cl元素的原子序数是17,在周期表中的位置是第三周期℃A族。 (2)亚硫酸钠还原氯酸钠生成ClO2,ClO2发生器中反应的离子方程式为
2-2-2ClO3+2H++SO3=2ClO2↑+SO4+H2O。
(3)ClO2吸收器中ClO2被双氧水还原生成NaClO2,H2O2的作用是还原剂。
2-=H2SO3,H2SO3(4)若加硫酸过快,会发生反应2H++SO3SO2↑+H2O,SO2逸出溶液,
因此发生器中Na2SO3的利用率降低。
(5)由于高浓度ClO2气体易发生爆炸,在生产、使用时需用其他气体进行稀释,因此根据方程式可知另一个优点是产生的氧气稀释了ClO2,防止其浓度过高发生爆炸,产生危险。 (6)在碱性条件下,用ClO2无化处理含CN-废水,CN-转化为碳酸根和氮气,因此反应的离
--2--子方程式为2ClO2+2CN+4OH= 2CO3+N2+ 2Cl+ 2H2O。
219. BC CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4•H2O+Cl-+CO3 适当增加还原剂
CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应℃提供更多的反应物水合肼 取少量合成后的溶液,向其中加入稀硝酸至不再产生气泡,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀 加入蒸馏水稀释至3mol•L-1~3.25mol•L-1,加入适量2mol•L-1NaOH溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol•L-1硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加 【解析】 【分析】 【详解】
(1)NaOH溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl,该反应为放热反应,温度升高时易产生副产物NaClO3,为提高NaClO产率,可适当减慢通入Cl2的速率以减缓反应速率,或者不断搅拌溶液增大热量散失速率,故答案为:BC;
(2)℃NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的过程中,Cl元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至-2,反应过程中溶液为碱性,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子
2守恒可知反应方程式为CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4•H2O+Cl-+CO3;
℃N2H4•H2O中N元素化合价为-2,具有还原性,能够被NaClO氧化,N2H4•H2O被氧化会导致N2H4•H2O产率降低,因此通过增大CO(NH2)2的量防止N2H4•H2O被氧化,故答案为:适当增加还原剂CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应℃提供更多的反应物水合肼;
(3)检验Cl-的试剂为硝酸银溶液,但硝酸银同时能与N2H4•H2O反应生成难溶物会干扰Cl-检验,因此可加入稀硝酸将N2H4•H2O氧化为N2,然后再加入硝酸银进行检验,故答案为:取少量合成后的溶液,向其中加入稀硝酸至不再产生气泡,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀;
(4)由图可知,当水合肼溶液浓度为3.0~3.25mol/L时铜粉沉淀率最高,因此可利用3.0~3.25mol/L的水合肼溶液与铜氨废液在碱性并加热条件下反应回收铜粉,反应过程中生成NH3、N2,NH3不能排放至空气中,可利用2mol•L-1硫酸吸收,当溶液中不再生成N2时,说明铜氨废液回收基本完全,故答案为:加入蒸馏水稀释至3mol•L-1~3.25mol•L-1,加入适量2mol•L-1NaOH溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol•L-1硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加。
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