题目列表(包括答案和解析)
(10分) 1L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 | H+、K+、Mg2+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+ |
可能大量含有的阴离子 | Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO |
Cl2的体积(标准状况) | 2.8L | 5.6L | 11.2L |
n(Cl-) | 1.25mol | 1.5mol | 2mol |
n(Br-) | 1.5mol | 1.4mol | 0.9mol |
n(I-) | a mol | 0 | 0 |
(10分) 1L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 |
H+、K+、Mg2+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+ |
可能大量含有的阴离子 |
Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO |
⑴ 往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)
与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如右图所示。
则该溶液中一定不含有的离子是_________。
(2)BC段离子方程式为 。
(3)V1 、V2、 V3、 V4之间的关系 。
(4)经检测,该溶液中还含有大量的Cl-、Br-、I-,若向1L该混合溶液中通入一定量的
Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,
分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
2.8L |
5.6L |
11.2L |
n(Cl-) |
1.25mol |
1.5mol |
2mol |
n(Br-) |
1.5mol |
1.4mol |
0.9mol |
n(I-) |
a mol |
0 |
0 |
①当通入Cl2的体积为2.8L时,溶液中发生反应的离子方程式为___________________。
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为____________________。
【化学选修2:化学与技术】(15分)
工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作。
I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
|
开始沉淀 |
完全沉淀 |
Fe3+ |
2.7 |
4.2 |
Mn2+ |
8.3 |
10.4 |
(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为 。
(2)控制pH的操作中m的值为 。
II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气:
(3)由上可知,H2燃烧的热化学方程式是 。
(4)该热化学循环制取氢气的优点是 (填字母编号)。
A.过程简单、无污染 B.物料可循环使用
C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离
III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。
反应①
反应②:
(5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%。则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比是 。
【化学选修2:化学与技术】(15分)
工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作。
I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
| 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe3+ | 2.7 | 4.2 |
Mn2+ | 8.3 | 10.4 |
(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为 。
(2)控制pH的操作中m的值为 。
II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气:
(3)由上可知,H2燃烧的热化学方程式是 。
(4)该热化学循环制取氢气的优点是 (填字母编号)。
A.过程简单、无污染 B.物料可循环使用
C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离
III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。
反应①
反应②:
(5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%。则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比是 。
用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺应用技术。
①浸泡海带:取海带500g,加13~15倍水量分两次浸泡,得浸出液6000mL左右,碘含量为0.5g/L。
②碱化浸出液除褐藻糖胶:即海带浸出液1000mL,加入浓度为40% 的NaOH溶液,控制pH值为12左右,充分搅拌后使褐藻酸钠絮状沉淀而沉降。采用倾析法分离出清液。
③氧化游离:向上述清液中加入浓度为6mol× L-1的H2SO4溶液,使pH值为1.5~2。往酸化后溶液中加入NaClO溶液或H2O2溶液,充分搅拌并观察溶液颜色变化。待溶液由淡黄逐渐变成棕红色即表明I-离子已转变为多碘离子(I3-)。
④交换吸附:氯型强碱性阴离子交换树脂(R—Cl表示)注入交换柱中(树脂层高度为12cm),如右图连接交换装置,待溶液全部通过后,树脂颜色变为黑红色。
⑤洗脱:分两步进行
第一步:取8~10% 的NaOH溶液40mL注入交换柱中。在强碱作用下,树脂颜色逐渐变浅,待树脂基本褪色后,放出溶液,收集于一小烧杯中为碱性洗脱液。
第二步:取10% 的NaCl溶液40mL注入上述交换柱中。稍待一会儿,慢慢放出溶液收集于另一小烧瓶中,为氯化钠洗脱液。
⑥往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L),烧杯底部会析出一层泥状粗碘。
⑦往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L)使之酸化,再滴加10% 的NaNO2溶液(在通风橱中进行)。待溶液由无色转变为棕红色直至出现棕黑色浑浊。
⑧离心分离即得粗碘。
试回答下列问题
(1)步骤③在酸性条件下用NaClO(或H2O2)氧化碘的离子方程式: ,
及I2 +I-I3-。如何用化学方法检验有多碘离子生成 。
(2)第④步发生的离子反应为: 。
(3)步骤⑤洗脱时第一步发生的离子反应为(洗脱液中含有I-和IO3-离子):
;第二步洗脱发生的离子反应为: 。
(4)步骤⑦发生反应的离子方程式为 。
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