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9.Ⅰ.甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究.向A中通入氯气至过量,观察A中,发现溶液先呈红色,然后变为黄色.
(1)B中反应的离子方程式是Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
(2)为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因,甲同学进行如下实验.取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在Fe3+
(3)资料显示:SCN -的电子式为.甲同学猜想SCN-可能被Cl2氧化了,他进行了如下研究;
①取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明
SCN-中被氧化的元素是硫元素;
②甲同学通过实验证明了SCN-中氮元素转化为NO3-,已知SCN-中碳元素没有被氧化,若SCN-与Cl2反应生成1mol CO2,则转移电子的物质的量是16mol;
Ⅱ.8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠,氰化钠剧毒.有少量因爆炸冲击发生泄漏.这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理,以减轻污染.
(1)写出NaCN的电子式Na+,偏碱性条件下,氰化钠溶液的CN-被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,该反应的离子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(2)Cu2+可作为双氧水氧化CN-中的催化剂.某兴趣小组要探究Cu2+对双氧水氧化CN-是否起催化作用,请你完成下实验方案.填写实验步骤、实验现象和结论(己知:CN-浓度可用离子色谱仪测定)
步骤:分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度现象与结论:
若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用
若两试管中的CN-浓度相同,则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用

分析 Ⅰ.(1)B装置是用来吸收氯气尾气的,根据元素守恒和电荷守恒可以写出离子方程式;
(2)A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,应当是氢氧化铁固体,所以原溶液中应当有Fe3+
(3)①加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明白色沉淀为硫酸钡,即溶液中有硫酸根离子,其中硫显+6价,而原来SCN-中硫显-2价,所以被氧化的元素为硫元素;
②SCN-与Cl2反应的化学方程式可以计算出电子转移的物质的量;
Ⅱ.(1)NaCN为离子化合物,由Na+和CN-构成,氰化钠溶液的CN-被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,据此书写反应的离子方程式;
(2)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用用离子色谱仪测定废水中的CN浓度来做对比实验.

解答 解:Ⅰ.(1)B装置是用来吸收氯气尾气的,根据元素守恒和电荷守恒可以写出离子方程式为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
(2)A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,应当是氢氧化铁固体,所以原溶液中应当有Fe3+,故答案为:Fe3+
(3)①加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明白色沉淀为硫酸钡,即溶液中有硫酸根离子,其中硫显+6价,而原来SCN-中硫显-2价,所以被氧化的元素为硫元素,故答案为:硫元素;
②SCN-与Cl2反应生成硫酸根和硝酸根还有二氧化碳,所以它们反应的化学方程式为:SCN-+8Cl2+9H2O=NO3-+SO42-+CO2+Cl-+18H+,此反应中电子转移数目为16,即由方程式可知每生成1mol二氧化碳要转移16mol电子,故答案为:16;
Ⅱ.(1)NaCN为离子化合物,由Na+和CN-构成,所以电子式为:Na+,氰化钠溶液的CN-被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,反应的离子方程式为:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-;,故答案为:Na+;CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(2)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用用离子色谱仪测定废水中的CN浓度,如果在相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用,反之则不起催化作用,
故答案为:

实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用;若两试管中的CN-浓度相同,则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用

点评 本题是实验方案的综合题,综合性较强,其中涉及到了离子的检验、氧化还原的离子方程式的书写、实验步骤的设计、化学计算等知识点,解题的关键是要掌握元素化合物的基础知识及实验基本操作要求.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的(  )
A.4Fe(0H)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3B.2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2 O+CO2
C.4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2OD.Zn+H2SO4═ZnSO4+H2

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20.下列有机物的命名正确的是(  )
A.2,4-二乙基戊烷B.4-甲基-3-乙基戊烷
C.1,3,4-三甲苯D.2-甲基-2-氯丙烷

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17.酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据表所示:
溶解度/(g/100g水)

温度/℃
化合物
020406080100
NH4Cl29.337.245.855.365.677.3
ZnCl2343395452488541614
化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
Ksp近似值10-1710-1710-39
回答下列问题:
(1)该电池的负极为锌,正极反应式为MnO2+H++e-=MnOOH;
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论消耗Zn0.05gg;(已知F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过加热浓缩、冷却结晶分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉和MnOOH,欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是空气中加热,其原理是碳粉转变为二氧化碳,MnOOH氧化为二氧化锰;
(4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双氧水,溶解,铁变为Fe3+加碱调节PH为2.7,铁刚好完全沉淀(离子浓度≤1×10-5 mo1•L-1时即可认为离子沉淀完全)继续加碱调节PH为6锌开始沉淀(假定此时溶液中Zn2+的浓度为0.1mo1•L-1).若上述过程不加双氧水的后果Zn2+和Fe2+分离不开,原因是Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.X、Y、Z、W四种物质有如图1相互转化关系(其中X、W单质,Y、Z为化合物,未列出反应条件).
Ⅰ.若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则:
(1)向FeCl2溶液中加入X的水溶液,是溶液颜色变为棕黄色的微粒是Cl2
(2)工业上Z有多种用途,用化学方程式表示Z的一种用途2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2NaOH;
(3)生活中所用的Z加入了碘酸钾,过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐,此反应的离子方程式是3Cl2+I-+3H2O═6Cl-+IO3-+6H+
Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,Z是一种具有磁性的黑色晶体,则:
(1)X与Y反应的化学方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(2)若用图2装置只进行Z+W         X+Y反应(夹持装置未画出):
①完成此实验有多步操作,其中三步是:
a.点燃酒精灯;b.滴加盐酸;c.检验气体纯度
这三步操作的先后顺序是bca(填字母);
②为保证实验成功,上述装置需要改进,方法是(用文字叙述)在甲、乙装置中间增加一个装有水的洗气瓶;
(3)将3.48g Z加入50mL 4mol/L的稀HNO3中充分反应,产生112mL的NO(标准状况),向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀.当沉淀量最多时,至少需要加入2mol/L的NaOH溶液97.5mL (精确到0.1).

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14.设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.1mol羟基中电子数为10NA
B.常温下,1L 0.1mol/L的NH4NO3的溶液中氮原子数为0.2NA
C.在反应KIO3+6HI=KI+3 I2+3 H2O中,每生成3mol I2转移的电子数为6NA
D.常温常压下,22.4L乙烯中C-H键数为4NA

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1.下列说法不正确的是(  )
A.因SiO2不溶于水,故SiO2不是酸性氧化物
B.在反应SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑中SiO2作氧化剂
C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大
D.氢氟酸能够刻蚀玻璃,故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸

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9.硅及其化合物在工业上有广泛用途,以硅粉、镁粉等原料制备硅烷的工业流程如下:

反应釜中发生反应:4NH4 Cl+Mg2 Si$\stackrel{常温}{?}$ 4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2△H<0
(1)工业上可用硅烷和氨气生产一种能耐高温的材料Si3 N4,Si3N4应属于原子晶体;NH3、Si3 N4和SiH4三种物质的熔沸点由高到低的顺序是Si3N4>NH3>SiH4
(2)上述生产硅烷的过程中反应釜抽真空的原因是使4NH4Cl+Mg2Si$\stackrel{常温}{?}$4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2平衡正移,有利于生产硅烷.
(3)液氨参与循环的作用是吸收热量,保证反应在常温下进行(答“制冷”或“降温”均可).
(4)氨气也是重要的工业原料,1mol氨气在一定温度下(T>150℃)发生催化氧化反应能释放出226.5kJ的热量,该反应的热化学方程式是4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-906.0 kJ/mol.
(5)三硅酸镁( Mg2Si3O8•nH2O)难溶于水,在医药上可做抗酸剂.它可以中和多余胃酸(主要成分盐酸),生成的难溶物还可覆盖在有溃疡的胃表面,保护其不再受刺激.三硅酸镁与胃酸反应的化学方程式是MgSi3O8•nH2O+4HCl═2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O.若将1.84g三硅酸镁加到50mL 1.0mol/L盐酸中,充分反应后,滤去沉淀,以甲基橙为指示剂,用l.0mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸,消耗NaOH溶液30mL,则Mg2Si3O8•nH2O中n的值是6.

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10.下列选项的离子方程式所对应的化学反应正确的是(  )
选项离子方程式所对应的化学反应
AHCO3-+OH-+Ca2+═CaCO3↓+H2O既可以表示少量NaHCO3与过量石灰水反应,也可以表示少量NaOH与过量Ca(HCO32反应
BH++OH-═H2O代表任何强酸与强碱反应
CFe+2H+═Fe2++H2代表铁与所有强酸反应
DAl3++4NH3•H2O═4NH4++AlO2-+2H2O代表可溶性铝盐与过量氨水反应
A.AB.BC.CD.D

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