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6.氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中.某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究.
Ⅰ.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法.
利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等.
Ⅱ.实验验证:破坏性处理CN-的效果.
化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:

步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩.
步骤2:取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol•L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞.
步骤3:点燃酒精灯对丁装置加热
步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞.
步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K.
步骤6:实验完成后测定干燥管I(含碱石灰)的质量m2(实验前干燥管I(含碱石灰)的质量m1
回答下列问题:
(1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+═2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O,请标出反应中电子转移的方向和数目:
(2)对丁装置加热放在步骤3进行的原因是将产生的氯气及时除去.
(3)丙装置中的试剂是浓硫酸.
(4)干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量.
(5)请简要说明实验中通入N2的目的是使装置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收,减少误差.
(6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为80%.

分析 (1)根据题意可知,酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2,根据氧化还原反应电子守恒标注电子转移;
(2)装置丁的作用是加热利用铜与氯气反应,除去乙中反应生成的气体中混有的氯气,防止干燥管Ⅰ吸收氯气,影响二氧化碳质量的测定;
(3)实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定,所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水,用浓硫酸吸水,用铜网除去氯气;
(4)应防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验,影响二氧化碳质量的测定;
(5)装置中残留有CO2未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低;
(6)干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量,根据碳元素守恒可知被处理的CN-的物质的量为n(CN-)=n(CO2),原溶液中CN-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol,据此计算.

解答 解:(1)根据题意可知,酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2,反应离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O,电子转移标注方向和数目为:
故答案为:
(2)装置丁的作用是加热利用铜与氯气反应,除去乙中反应生成的气体中混有的氯气,故乙中反应之前应先点燃酒精灯对丁装置加热,防止干燥管Ⅰ吸收氯气,影响二氧化碳质量的测定;
故答案为:将产生的氯气及时除去;
(3)实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定.所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水,用浓硫酸吸水,用铜网除去氯气,故丙装置中的试剂是浓硫酸,丁装置的目的是除去Cl2
故答案为:浓硫酸;
(4)干燥管Ⅰ的作用是吸收CO2,测定生产的二氧化碳的质量,空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验,干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干扰实验;
故答案为:防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量;
(5)装置中残留有CO2未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低,通入N2使装置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收,减少误差;
故答案为:使装置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收,减少误差;
(6)干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量,物质的量为$\frac{1.408g}{44g/mol}$=0.032mol,根据碳元素守恒可知被处理的CN-的物质的量为n(CN-)=n(CO2)=0.032mol,原溶液中CN-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol,所以该实验中测得CN-被处理的百分率为$\frac{0.032mol}{0.04mol}$×100%=80%;
故答案为:80%.

点评 本题考查物质组成与含量的测定、对实验原理与装置理解与评价、阅读获取信息的能力等,难度较大,是对知识的综合运用,理解实验原理是解题的关键,需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力,学习中全面把握基础知识.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行甲酸(HCOOH)与甲醇(CH3OH)酯化反应的实验,回答以下问题.

(1)甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式是HCOOH+CH3OH$?_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH3+H2O.
(2)实验过程中选用的用品及试剂:碎瓷片(作用为防暴沸)、甲酸、甲醇以及浓H2SO4 (作用为催化剂),还有试管A和锥形瓶B内装的是饱和Na2CO3溶液(作用为中和挥发出来的甲酸,使之转化为甲酸钠溶于水中,溶解挥发出来的甲醇,降低甲酸甲酯在水中的溶解度,便于分层得到酯).
(3)乙装置中长玻璃导管c的作用是冷凝回流甲醇,平衡内外大气压强;冷凝水应该从b进入.
(4)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是乙.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料,可广泛用于涂料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产.合成草酸亚铁的流程如图1:

(1)配制(NH42Fe(SO42•6H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是抑制Fe2+和NH4+离子水解.
(2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.
(3)将制得的产品(FeC2O4•2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如图2(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数).
①则A-B发生反应的化学方程式为FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O;
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成,写出B→C的化学方程式FeC2O4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑;
(4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵.为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验:
Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容.
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL.
Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+,过滤,
Ⅳ.洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液的体积V2 mL.
回答下列问题:
①已知:草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应,现象是有气泡产生,紫色消失,写出该反应的离子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O;
②若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量偏大(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③m g样品中草酸根离子的物质的量为c(V1-V2)×10-3×$\frac{25}{2}$mol(用c,V1,V2的式子表示,不必化简)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

14.已知:ICl的熔点为13.9℃,沸点为97.4℃,易水解,且能发生反应:ICl(l)+Cl2(g)═ICl3(l).(图中夹持装置略去)

(1)装置A中发生反应的化学方程式是KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O.
(2)装置B的作用是除去氯气中的氯化氢.不能用装置F代替装置E,理由  装置F中的水蒸气会进入装置D中,使ICl水解.
(3)所制得的ICl中溶有少量ICl3杂质,提纯的方法是C(填标号).
A.过滤B.蒸发结晶C.蒸馏       D.分液
(4)用ICl的冰醋酸溶液测定某油脂的不饱和度.进行如下两个实验,实验过程中有关反应为:

②ICl+KI=I2+KCl    
③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
实验1:将5.00g该油脂样品溶于四氯化碳后形成100mL溶液,从中取出十分之一,加入20mL某ICl的冰醋酸溶液(过量),充分反应后,加入足量KI溶液,生成的碘单质用a mol/L的Na2S2O3 标准溶液滴定.经平行实验,测得消耗的Na2S2O3溶液的平均体积为V1mL.
实验2(空白实验):不加油脂样品,其它操作步骤、所用试剂及用量与实验1完全相同,测得消耗的Na2S2O3溶液的平均体积为V2mL.
①滴定过程中可用淀粉溶液作指示剂.
②滴定过程中需要不断振荡,否则会导致V1偏小(填“偏大”或“偏小).
③5.00g该油脂样品所消耗的ICl的物质的量为5a(V2-V1)×10-3mol.由此数据经换算即可求得该油脂的不饱和度.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.聚合化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n.本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝.其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分.已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸.制备碱式氯化铝的实验流程如下:
根据流程图回答下列问题:
(1)“煅烧”的目的是改变高岭土的结构,使其能溶于酸.
(2)配制质量分数15%的盐酸需要200ml30%的浓盐酸(密度约为1.15g•cm-3)和230g蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒.
(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
(4)加少量铝粉的主要作用是除去溶液中的铁离子.
(5)“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是水浴.
(6)若溶解过程改为加入一定浓度的氢氧化钠溶液,发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.Na2SO3应用广泛.利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低,优势明显,其流程如下.

(1)举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题:酸雨.
(2)如图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化.则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-

(3)中和器中发生的主要反应的化学方程式是NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O.
资料显示:
Ⅰ.Na2SO3在33℃时溶解度最大,将其饱和溶液加热至33℃以上时,由于溶解度降低会析出无水Na2SO3,冷却至33℃以下时析出Na2SO3•7H2O;
Ⅱ.无水Na2SO3在空气中不易被氧化,Na2SO3•7H2O在空气中易被氧化.
(4)为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度,从而提高结晶产率,中和器中加入的NaOH是过量的.
①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因Na2SO3存在溶解平衡:Na2SO3(s)?2Na+ (aq)+SO32- (aq),NaOH过量使c(Na+)增大,上述平衡逆向移动.
②结晶时应选择的最佳操作是B(选填字母).
a.95~100℃加热蒸发,直至蒸干
B.维持95~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出
C.95~100℃加热浓缩,冷却至室温结晶
(5)为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4,需选用的试剂是稀盐酸、BaCl2溶液.
(6)KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量:室温下将0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示剂,再用酸性KIO3标准溶液(x mol/L)进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色,消耗KIO3标准溶液体积为y mL.
①滴定终点前反应的离子方程式是:□IO3-+□SO32-=□3SO42-+□1I-(将方程式补充完整)
②成品中Na2SO3(M=126g/mol)的质量分数是3xy×100%.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.亚硝酸钠被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛.以木炭,浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示.
已知:室温下,①2NO+Na2O=2NaNO2
②酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+
5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O

(1)A中观察到的现象是有红棕色气体生成 或 有(深)红色气体生成
(2)装置B中反应的离子方程式有3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.
(3)装置C的作用是防止倒吸,装置F的作用是吸收未反应的NO
(4)若无装置D,则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物Na2CO3NaOH.(填化学式)
(5)NaNO2像食盐一样的咸味,但能引起中毒.已知亚硝酸钠能发生如下反应:
2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O,根据上述反应,可以用试剂和生活中常见的物质进行实验,以鉴别亚硝酸钠和食盐.进行实验时,必须选用的物质有BE.
A、自来水  B、碘化钾淀粉试液  C、淀粉  D、白糖  E、食醋  F、白酒
(6)充分反应后,某同学设计实验对E中NaNO2的含量进行检测.称取E中固体2g,完全溶解配制成溶液100mL,取出25mL溶液用0.100mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定(杂质不与KMnO4反应),消耗KMnO4溶液20mL,求样品中亚硝酸钠的质量分数69.0%(保留小数点后1位)(已知:NaNO2摩尔质量为69g/mol)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.在体积恒定的密闭容器中投入物质A和物质B在适宜的条件下发生反应:A(g)+2B(g)?C(g)+D(g)
能表示该反应已达平衡状态的是(  )
A.2V(B)=V(D)
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体中B、C、D的浓度之比为2:2:1
D.混合气体的压强不随时间变化而变化

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.在一固定体积的密闭容器中,加入2mol A和1mol B发生可逆反应2A(g)+B(g)?3C(g)+D(g),达到平衡,C的浓度为w mol/L.若维持容器体积和温度不变,下列四种配比作为起始物质,达平衡后,C的浓度仍为w mol/L的是(  )
A.4 mol A+2 mol B
B.1 mol B+3 mol C+1 mol D
C.3 mol C+2 mol D
D.1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D

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