【题目】亚硝酸钠广泛用于工业、建筑业及食品加工业。某课外活动小组的同学拟制备亚硝酸钠、测定其产品的纯度并验证亚硝酸钠的某些性质。
(1)甲组同学采用下图装置制取亚硝酸钠。
①仪器M的名称是______________。
②装置A中用较浓的硫酸而不用稀硫酸的原因是_____________________。
③若装置B中生成等物质的量的NO与NO2,则装置B中发生反应的离子方程式为______。
④已知NO与NaOH溶液不反应,而NO2可与NaOH溶液发生反应:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。若通入装置C中的NO与NO2物质的量之比为1 :1,则装置C中发生反应的化学方程式为_______。
(2)乙组同学拟测定甲组制得的产品中NaNO2的纯度。乙组同学采用高锰酸钾滴定法,称取m g试样于锥形瓶中,加入适量水溶解,然后用c mol·L-1的KMnO4溶液(适量稀H2SO4酸化)进行滴定,并重复上述操作2次。
①高锰酸钾溶液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定至终点时溶液的颜色变化是__________________。
③若滴定至终点时平均消耗VmL标准溶液,则产品的纯度为_____(用含c、m、V的代数式表示)。
(3)丙组同学拟设计实验证明:
①酸性条件下NaNO2具有氧化性。实验操作为________________________。
②HNO2的酸性比CH3COOH强。实验操作为__________________________。
【答案】圆底烧瓶 SO2易溶于水,在稀硫酸中不易逸出 2SO2+H2O+2NO3-=NO+NO2+2SO42-+2H+ NO+NO2+2Na2CO3+H2O=2NaNO2+ 2NaHCO3 酸式 由无色变为淡紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色 %(或×100%) 取少量 NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸试验,观察颜色变化(或其他合理答案) 相同温度下,分别测定相同物质的量浓度的NaNO2溶液与CH3COONa溶液的pH,比较pH的大小(或其他合理答案)
【解析】
由装置图可知,装置A用80%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,反应生成的二氧化硫通入到装置B中,SO2与8mol/L硝酸反应制得等物质的量的NO与NO2,等物质的量的NO与NO2通入到装置C中,与碳酸钠溶液反应制得亚硝酸钠。
(1)①装置A中仪器M为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
②装置A用80%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,,二氧化硫易溶于水,如果用稀硫酸,二氧化硫不易逸出,若用较浓硫酸,可以减少SO2的溶解,有利于二氧化硫逸出,故答案为:SO2易溶于水,在稀硫酸中不易逸出;
③B装置中HNO3具有强氧化性,与具有还原性的SO2反应生成等物质的量的NO和NO2,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子反应方程式为:2SO2+H2O+2NO3-=NO+NO2+2SO42-+2H+,故答案为:2SO2+
H2O+2NO3-=NO+NO2+2SO42-+2H+;
④等物质的量的NO和NO2在碳酸钠浓溶液中发生氧化还原反应生成NaNO2和NaHCO3,反应的化学方程式为NO+NO2+2Na2CO3+H2O=2NaNO2+ 2NaHCO3,故答案为:NO+NO2+2Na2CO3+H2O
=2NaNO2+ 2NaHCO3;
(2)①酸式滴定管只盛放酸性溶液和具有强氧化性的溶液,碱式滴定管盛放碱性溶液,高锰酸钾溶液具有强氧化性,应盛放在酸式滴定管中,故答案为:酸式;
②亚硝酸钠溶液与高锰酸钾标准溶液反应时,滴入的紫红色高锰酸钾溶液褪色,则滴定至终点时溶液的颜色变化是滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色,且30s内不恢复原来的颜色,故答案为:由无色变为淡紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色;
③由得失电子数目守恒可得n(KMnO4)×5=n(NaNO2)×2,n(NaNO2)=5×V×10-3×c/2mol,则NaNO2的纯度为5Vc×10-3×69/2m×100%=×100%=%,故答案为:%(或×100%);
(3)①NaNO2具有氧化性,能与酸化的淀粉-KI试液反应生成单质碘使溶液变蓝色,具体操作是取少量 NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸试验,观察颜色变化,故答案为:取少量 NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸试验,观察颜色变化;
②比较酸性强弱,可用以下方法,相同物质的量浓度的酸溶液,溶液pH越小说明酸性越强;相同物质的量浓度NaNO2和CH3COONa溶液,酸性越强,盐的水解程度越小,盐溶液的pH越小等;则比较酸性强弱,可用以下方法:相同温度下,分别测定相同物质的量浓度的NaNO2溶液与CH3COONa溶液的pH,比较pH的大小,故答案为:相同温度下,分别测定相同物质的量浓度的NaNO2溶液与CH3COONa溶液的pH,比较pH的大小。
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【题目】W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄露,化合物YZ3能促进水的电离,则下列说法错误的是
A. 简单离子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)B. Y的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C. X2W4分子中既含极性键,又含非极性键D. 化合物XW3的水溶液能抑制水的电离
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【题目】一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中有机废水中有机物可用C6H10O5,表示,咸水中的主要溶质为NaCl。下列有关说法正确的是
A. a为原电池的负极
B. b电极附近溶液的pH减小
C. a电极反应式为
D. 中间室:Na+移向左室,Cl-移向右室
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 0.1 mol丙烯酸中含有的双键数目为0.1 NA
B. 标准状况下,2.24LH2O中含有的共价键数目为0.2NA
C. 6.2 g白磷分子中含P—P键为0.2 NA
D. 7.8 g Na2O2和Na2S的固体混合物中含有的离子总数为0.3 NA
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【题目】金属及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)下列关于金属及金属键的说法不正确的是______。(填字母代号)
a.金属键没有方向性与饱和性
b.金属键是金属原子与自由电子间的相互作用
c.金属熔沸点不同的原因可以用金属键强弱解释
d.电子气理论可解释金属材料的延展性,不能解释金属有良好的导电性
(2)钒广泛用于催化及钢铁工业,基态钒原子的价层电子排布图为_________________。
(3)二茂铁又叫双环戊二烯基铁[Fe(C5H5)2],熔点是172.5~173 ℃,100 ℃以上升华,二茂铁属于_____晶体。已知分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。已知二茂铁的每个茂环带有一个单位负电荷,则每个环中的大π键应表示为________________。
(4)铜可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,若要确定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶体还是非晶体,最科学的方法是对其进行______实验,其中阴离子的空间构型是_____,该化合物加热时首先失去的组分是H2O,原因是_______________________。
(5)最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体也具有超导性,该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示。
①与Mg紧邻的Ni有________个。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数为a为(0,0,0);b为(1/2,1/2,0);d为(1,1,1)。则c原子的坐标参数为_______。
③若晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度ρ=______g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
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【题目】瑞巴匹特为新型抗溃疡药,它可保护胃肠黏膜免受各种致溃疡因子的危害,其合成路线如下:
(1)A的化学名称为________,A与足量的NaOH溶液反应的化学方程式________。
(2)化合物D中含氧官能团的名称为________。
(3)反应①~④中,属于取代反应的是________(填序号)。
(4)C→D的转化中,生成的另一种产物为HCl,则X的结构简式为________。
(5)已知Y中的溴原子被-OH取代得到Z,写出同时满足下列条件的Z的一种同分异构体的结构简式:________。
Ⅰ.分子中含有一个苯环和一个五元环,且都是碳原子形成环;
Ⅱ.苯环上有两个取代基,且处于对位;
Ⅲ.能与NaHCO3溶液发生反应。
(6)已知:①CH3CH2OHCH3CH2Br,请写出以A和HOCH2CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:___
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【题目】二氧化硅晶体是空间立体网状结构,如图所示:
关于二氧化硅晶体的下列说法中,正确的是( )
A. 1 mol SiO2晶体中Si—O键为2 mol
B. 二氧化硅晶体的分子式是SiO2
C. 晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构
D. 晶体中最小环上的原子数为8
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【题目】化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是 ( )
A. MnS的比CuS的大
B. 该反应达到平衡时:
C. 往平衡体系中加入少量固体后,变大
D. 的浊液中加入少量可溶性固体后,变大
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【题目】铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。试回答下列问题。
(1)二氧化氯(ClO2)已逐步代替Cl2用于自来水处理,用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。已知:25 ℃时Ka(HClO)=3.2×10-8,Ka(HClO2)=1.0×10-2,则酸性HClO2________HClO(填“>”“=”或“<”);在pH=5的上述处理过的饮用水中=___________;若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原成Cl-,写出酸性条件下该反应的离子方程式:____________________________________________________________。
(2)①腐蚀铜板后的溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0.1 mol·L-1,下图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系,现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6,溶液中存在的金属阳离子为____________(当溶液中金属离子浓度≤10-5mol·L-1时,可认为沉淀完全)。
②从图中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=______________________。
(3)Na2S是常用的重金属离子沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是________________;当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5 mol·L-1),此时的S2-浓度为___________________________。已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6×10-36;Ksp(PbS)=2.4×10-18。
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