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16.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料.下图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl.
(2)①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法,即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯(写2条),电解饱和食盐水的化学反应方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH.
②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是防止MgCl2水解.
(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,写出用SO2吸收发生的离子方程式Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO42-,由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>SO2
(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,形成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出.该反应的离子方程式是3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑;最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4进行Br2的萃取,最终用蒸馏方法得到单质Br2

分析 (1)粗盐中的SO42-,用氯化钡除去,Mg2+加入过量NaOH除去;Ca2+加Na2CO3溶液,既可以除去溶液中的钙离子,还可以出去溶液中多余的钡离子;过滤后用盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子,碳酸钠必须放在氯化钡溶液之后;
(2)①电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极,发生失电子的氧化反应;阳离子交换膜只允许阳离子通过,而阴离子不能通过;电解饱和食盐水的方法制备氯气,阳极,溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极,溶液中氢离子得到电子发生还原反应,生成氢气;
②氯化镁失水发生水解生成氢氧化镁沉淀,为防止水解应在氯化氢气流中加热脱水;
(3)溴有氧化性,二氧化硫有还原性,在水溶液里,二氧化硫和溴发生氧化还原反应;在自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
(4)吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,形成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,生成溴化钠和溴酸钠,在酸溶液中会反应归中反应生成溴单质,溴单质在四氯化碳中溶解后分液通过蒸馏方法分离的溴单质.

解答 解:(1)除去粗盐中的可溶性杂质:SO42-、Mg2+、Ca2+,加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;可以加入过量NaOH(去除镁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3↓,最后加适量盐酸,盐酸与过量NaOH溶液和过量Na2CO3溶液发生反应,离子方程式为:H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑,从而除掉过量的OH-、CO32-;碳酸钠必须加在氯化钡之后,否则过量的钡离子无法除去,
故答案为:BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl;
(2)①阳离子交换膜只能阳离子通过,阴离子和气体不能通过,用石墨作电解电解饱和氯化钠时,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极,如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸,且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯,电解饱和食盐水的方法制备氯气,阳极,溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,2Cl--2e=Cl2↑,阴极,溶液中氢离子得到电子发生还原反应,生成氢气,2H++2e-═H2↑,总的化学方程式为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH,
故答案为:阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯; 2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH;
②氯化镁在水中乙发生水解,为抑制水解,氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水,
故答案为:防止MgCl2水解;
(3)溴有氧化性,二氧化硫有还原性,在水溶液里,二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子反应为:Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO42-,在自发进行的氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,氧化剂氧化性大于氧化产物,Cl2+2Br-=Br2+2Cl-中还原性 Br->Cl-,SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr中还原性SO2>Br-,所以还原性强弱顺序是 SO2>Br->Cl-,则氧化性强弱顺序为:Cl2>Br2>SO2
故答案为:Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO42-;Cl2>Br2>SO2
(4)吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,形成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,反应的离子方程式为:3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑,生成溴化钠和溴酸钠,最后再用H2SO4处理得到Br2,说明溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质,反应的离子方程式为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,加入CCl4进行Br2的萃取最后通过蒸馏操作分离得到溴单质,
故答案为:3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑;蒸馏.

点评 本题考查海水的综合利用,侧重考查了离子性质的应用,混合物除杂的实验方案分析,氧化还原反应的强弱规律应用,离子方程式的书写方法,注意把握题给信息,题目难度中等.

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18.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(  )
A.S$\stackrel{O_{2}、点燃}{→}$SO2$\stackrel{H_{2}O}{→}$H2SO4
B.H2SO4$\stackrel{Cu}{→}$SO2$\stackrel{BaCl_{2}溶液}{→}$BaSO3
C.Fe2O3$\stackrel{盐酸}{→}$FeCl3(aq)$\stackrel{蒸发}{→}$无水FeCl3
D.SiO2$\stackrel{NaOH}{→}$Na2SiO3$\stackrel{HCl}{→}$H2SiO3

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19.写出烷烃C5H12的同分异构体中沸点最低的一种的结构简式.若此烷烃的一氯代物分子中含有两个-CH3,两个-CH2-,一个 和一个-Cl,它的可能结构有四种,请写出它们的结构简式:CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH3

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4.下列有关实验现象或事实的解释正确的是(  )
选项实验现象或事实解释
A检验待测溶液中SO42-,先滴入稀盐酸,再滴入BaCl2溶液先滴入盐酸可排除Ag+、CO3-、SO32-等离子干扰
B铝箔插入稀硝酸中铝箔表面被HNO3氧化形成致密的氧化膜
C向Fe(NO32溶液中加入稀硫酸,试管口有红棕色气体产生溶液中NO3-被Fe2+还原为NO2
D含Mg(HCO32的硬水长时间充分加热,最终得到的沉淀物的主要成分为Mg(OH)2而不是MgCO3Kap(MgCO3)<Kap[Mg(OH)2]
A.AB.BC.CD.D

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11.甲醛(CH2O)的水溶液叫做“福尔马林”,常用来保存动物标本.下列关于甲醛的叙述中,不正确的是(  )
A.一个甲醛分子由1个碳原子、2个氢原子、1个氧原子构成的
B.甲醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为1:2:1
C.甲醛由碳、氢、氧三种元素组成的
D.甲醛中氧元素的质量分数为53.3%

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1.Na2SO3溶液做为吸收液吸收SO2时,吸收液pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化的关系如表:
n(SO32-):n(HSO3-91:91:19:91
pH8.27.26.2
以下离子浓度关系的判断正确的是(  )
A.Na2SO3溶液中c(H+)<c (OH-
B.Na2SO3溶液中c(Na+))>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)>c(H+
C.当吸收液呈中性时,c(Na+))>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)=c(H+
D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c (HSO3-)+c (SO32-

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.已知:CuS、Cu2S是两种黑色不溶于水的固体,但一定条件下都能与稀HNO3反应,用离子方程式表示为:
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②3Cu2S+16H++10NO3-=6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O
现有不同质量的四份CuS、Cu2S的混合物样品分别和100mL物质的量浓度5mol/L稀硝酸充分反应,所取样品质量与产生气体体积(标准状况下测定)如表所示:
实验序号abc
样品质量(g)9.612.864.0
气体体积(L)5.046.72V
试回答下列问题(不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化):
(1)a组实验结束后,溶液中c(NO3-)=2.75mol/L;
(2)b组实验结束后,溶液的pH=0;
(3)通过计算分析实验c组中产生气体的体积(V)范围7L<V<11.2L.

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5.下列表述错误的是(  )
A.中子数为20的氯原子:${\;}_{17}^{37}$Cl
B.碳酸钠水解的离子方程式:CO32-+2H2O?OH-+H2CO3
C.CH3COOH的电离方程式为:CH3COOH+H2O?CH3COO-+H3O+
D.次氯酸的结构式:H-O-Cl

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6.目前有四个实验方案,可行的是(  )
A.除去混在Cu粉中的少量Mg粉和Al粉,加稀盐酸后过滤
B.分离汽油和煤油,可用萃取的方法
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