【題目】實驗室從含碘廢液(除外,含有、、等)中回收碘,實驗過程如下:
(1)向含碘廢液中加入稍過量的溶液,將廢液中的還原為,其離子方程式為__________;該操作將還原為的目的是___________________。
(2)操作的名稱為__________。
(3)氧化時,在三頸瓶中將含的水溶液用鹽酸調(diào)至約為2,緩慢通入,在40℃左右反應(yīng)(實驗裝置如圖所示)。實驗控制在較低溫度下進行的原因是__________________;儀器a、b的名稱分別為:a__________、b__________;儀器b中盛放的溶液為__________。
(4)已知:;某含碘廢水(約為8)中一定存在,可能存在、中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有、的實驗方案(實驗中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、溶液、溶液)。
①取適量含碘廢水用多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在;
②__________________;
③另從水層中取少量溶液,加入淀粉溶液,加鹽酸酸化后,滴加溶液,若溶液變藍說明廢水中含有;否則說明廢水中不含有。
(5)二氧化氯(,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑和水處理劑,F(xiàn)用氧化酸性含廢液回收碘。
①完成氧化的離子方程式:ClO2+I-1+__________=+Cl-1+____________________________;
②若處理含相同量的廢液回收碘,所需的物質(zhì)的量是的______倍。
【答案】SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42- 使CCl4中的碘進入水層 分液 使氯氣在溶液中有較大的溶解度 球形冷凝管 錐形瓶 NaOH溶液 從水層中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入鹽酸酸化,滴加氯化鐵溶液,若溶液變藍色(發(fā)生的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)說明廢水中含I-,否則不含I- 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O 2.5
【解析】
含碘廢液含有CCl4、I2、I-等,加入亞硫酸鈉溶液還原碘單質(zhì)為碘離子,分液得到溶液中通入氯氣氧化碘離子為碘單質(zhì),富集碘元素,加入四氯化碳萃取分液后,蒸餾法得到碘單質(zhì)。結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律和物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。
(1)碘具有氧化性,能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉,自身被還原生成碘離子,離子反應(yīng)方程式為SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘離子易溶于水,為了使更多的I元素進入水溶液應(yīng)將碘還原為碘離子,故答案為:SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使CCl4中的碘進入水層;
(2)四氯化碳是難溶于水、密度比水大的液體,兩者不互溶,分離互不相溶的液體采用分液的方法分離,所以操作X為分液,故答案為:分液;
(3)碘易升華,且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小,溫度越高,氯氣的溶解度越小,反應(yīng)越不充分,所以應(yīng)該在較低溫度下進行反應(yīng);根據(jù)圖示,儀器a、b分別為 球形冷凝管、錐形瓶;氯氣、碘蒸氣都有毒,不能直接排空,二者都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無毒物質(zhì),所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣,故答案為:使氯氣在溶液中有較大的溶解度; 球形冷凝管、錐形瓶;NaOH溶液;
(4)根據(jù)實驗方案可知,①是排除水層中的碘單質(zhì),③是檢驗是否存在碘酸根離子,因此②是檢驗是否存在碘離子。碘離子具有還原性,能被氧化劑氧化生成碘單質(zhì),碘酸根離子具有氧化性,能被還原劑還原為碘,碘遇淀粉變藍色,檢驗I-的方法為:從水層中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入鹽酸酸化,滴加氯化鐵溶液,若溶液變藍色(發(fā)生反應(yīng)為:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)說明廢水中含I-,否則不含I-,故答案為:從水層中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入鹽酸酸化,滴加氯化鐵溶液,若溶液變藍色(發(fā)生反應(yīng)為:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)說明廢水中含I-,否則不含I-;
(5)①用ClO2氧化酸性含I-廢液回收碘,是二氧化氯在酸溶液中氧化碘離子生成碘單質(zhì),二氧化氯被還原為氯離子,ClO2~Cl-~5e-,2I-~I2~2e-,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒,反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案為:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;
②由氧化還原反應(yīng)的電子守恒,每摩爾Cl2得到2mol電子,而每摩爾ClO2得到5mol電子,根據(jù)電子守恒,則處理含I-相同量的廢液回收碘,所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的2.5倍,故答案為:2.5。
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【題目】近年來,金屬—空氣電池的研究和應(yīng)用取得很大進步,這種新型燃料電池具有比能量高、污染小、應(yīng)用場合多等多方面優(yōu)點。鋁—空氣電池工作原理如圖所示。關(guān)于金屬—空氣電池的說法不正確的是( )
A.鋁—空氣電池(如上圖)中,鋁作負極,電子通過外電路到正極
B.為幫助電子與空氣中的氧氣反應(yīng),可使用活性炭作正極材料
C.堿性溶液中,負極反應(yīng)為Al(s)+3OH-(aq)=Al(OH)3(s)+3e-,每消耗2.7 g Al(s),需耗氧6.72 L(標準狀況)
D.金屬—空氣電池的可持續(xù)應(yīng)用要求是一方面在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣供應(yīng),另一方面在非工作狀態(tài)下能夠密封防止金屬自腐蝕
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【題目】工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) △H=+QkJ·mol-1(Q>0),某溫度、壓強下,將一定量的反應(yīng)物通入密閉容器中進行以上的反應(yīng)(此條件下為可逆反應(yīng)),下列敘述正確的是
A. 反應(yīng)過程中,若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率
B. 若反應(yīng)開始時SiCl4為1mol,則達到平衡時,吸收熱量為QkJ
C. 反應(yīng)至4min時,若HCl的濃度為0.12mol·L-1,則H2的反應(yīng)速率為0.03mol/(L·min
D. 當反應(yīng)吸熱為0.025QkJ時,生成的HCl與100mL1mol·L-1的NaOH溶液恰好反應(yīng)
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【題目】鋅-空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為溶液,反應(yīng)為。下列說法正確的是( )
A.充電時,電解質(zhì)溶液中向陽極移動
B.充電時,電解質(zhì)溶液中逐漸減小
C.放電時,負極反應(yīng)為:
D.放電時,電路中通過電子,消耗氧氣(標準狀況)
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【題目】某學生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣。(實驗記錄的體積為累計值,已換算成標準狀況):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(1)哪一時間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反應(yīng)速率最大___,原因是___。
(2)哪一段時段的反應(yīng)速率最小___,原因是___。
(3)求2~3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)___。
(4)如果反應(yīng)太激烈,為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液:
A.蒸餾水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液D.Na2CO3溶液
你認為可行的是(填編號)___。
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【題目】在某一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。t1時刻達到平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應(yīng)過程如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.O~t2時,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,A的體積分數(shù)Ⅰ>Ⅱ
C.t2時刻改變的條件是向密閉容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,平衡常數(shù)Ⅰ<Ⅱ
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【題目】正丁醛經(jīng)催化加氫可制備1-丁醇。為提純含少量正丁醛雜質(zhì)的1-丁醇,現(xiàn)設(shè)計如下路線:
已知:①正丁醛與飽和NaHSO3溶液反應(yīng)可生成沉淀;②乙醚的沸點是34℃,難溶于水,與1-丁醇互溶;③1-丁醇的沸點是118℃。則操作1~4分別是( )
A. 萃取、過濾、蒸餾、蒸餾 B. 過濾、分液、蒸餾、萃取
C. 過濾、蒸餾、過濾、蒸餾 D. 過濾、分液、過濾、蒸餾
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【題目】下列有關(guān)反應(yīng)限度的說法錯誤的是
A.可逆反應(yīng)達到反應(yīng)限度之前,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率一定不相等,但各物質(zhì)的濃度可能相等
B.可逆反應(yīng)的化學反應(yīng)限度不會隨反應(yīng)條件的改變而改變
C.化學反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率
D.一定條件下,煉鐵高爐尾氣中CO含量不隨高爐高度改變而改變,是因為有關(guān)反應(yīng)達到了限度
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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的一組是( 。
A.由Cu、Zn和稀硫酸組成的原電池工作時,若Cu極生成0.2 g H2,則電路通過電子0.4NA
B.18 g D2O中含有的質(zhì)子數(shù)目為10NA
C.在標準狀況下,22.4L正戊烷的所含的原子數(shù)為17NA
D.常溫常壓下,16 g O3所含的原子數(shù)為NA
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