【題目】以干海帶為原料提取碘單質(zhì)和氯化鉀的過程主要分三步:完成下列填空:
(1)步驟一:灼燒干海帶,使其灰化后用熱水浸泡、過濾,制得原料液,含有氯化鉀等物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室灼燒海帶應(yīng)放在_____________(填寫儀器名稱)中加熱,選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是____。
(2)步驟二:原料液經(jīng)結(jié)晶過濾分離出氯化鉀后,向?yàn)V液中通適量氯氣氧化I-,制得富碘溶液。實(shí)驗(yàn)室模擬氧化過程的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
裝置中A部分用于制取氯氣,實(shí)驗(yàn)室制取氯氣通常有兩種方案:一是在強(qiáng)酸性條件下用氧化劑氧化Cl-;二是電解法。限用圖D中的儀器(支撐儀器、導(dǎo)管、導(dǎo)線、石墨棒和橡皮塞除外),能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)是________(選填編號(hào))。
a.2NaCl(s)+MnO2+2H2SO4(濃)加熱MnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O
b.2KMnO4+16HCl(濃)→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
c.2NaCl+2H2O通電2NaOH+Cl2↑+H2↑
d.4HCl(濃)+MnO2加熱MnCl2+Cl2↑+2H2O
廣口瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________。裝置C中NaOH的作用是_______________。
(3)步驟三:取100 mL B中富碘溶液,按如下流程分離碘單質(zhì)。
萃、蚝退峄^程發(fā)生的反應(yīng)分別是:
3I2+6OH-→5I-+IO3-+3H2O;
5I-+IO3-+6H+→3I2+3H2O;
萃取劑X應(yīng)選擇________(選填編號(hào))。
a.100 mL苯 b.10 mL乙醇 c.10 mL CCl4 d.10 mL己烯
實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取操作的儀器是________。操作Ⅰ的名稱是________。
(4)分離出的KCl樣品中常含有少量NaCl和K2CO3等物質(zhì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用沉淀法測(cè)定氯化鉀樣品中K2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):①要用到的化學(xué)試劑是_________(填寫化學(xué)式);②要測(cè)定的物理量是________。
【答案】坩堝 加快溶解速率 bc Cl2+2I-===I2+2Cl- 吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染 c 分液漏斗 過濾 BaCl2或CaCl2 樣品質(zhì)量和干燥沉淀質(zhì)量
【解析】
(1)灼燒干海帶,使其灰化后用熱水浸泡、過濾,制得原料液,含有氯化鉀等物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室灼燒海帶應(yīng)放在坩堝中加熱,選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是加快溶解速率;
(2)氯氣制備一是在強(qiáng)酸性條件下用氧化劑氧化Cl-,實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)是常溫下發(fā)生的氧化還原反應(yīng),據(jù)此選擇實(shí)現(xiàn)此條件下的反應(yīng),二是電解法。限用圖D中的儀器是電解飽和食鹽水得到氯氣,
a.反應(yīng)需要加熱,沒有加熱裝置,選項(xiàng)a不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn);
b.此反應(yīng)不需要加熱常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯氣,選項(xiàng)b能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn);
c.反應(yīng)是通電電解氯化鈉溶液,是工業(yè)氯堿工業(yè)原理,選項(xiàng)c能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn);
d.反應(yīng)需要加熱,沒有加熱裝置,選項(xiàng)d不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn);
答案選bc;
原料液經(jīng)結(jié)晶過濾分離出氯化鉀后,向?yàn)V液中通適量氯氣氧化I-,制得富碘溶液,廣口瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2I-===I2+2Cl-;過量的氯氣不能直接排放到空氣中,用裝置C中氫氧化鈉溶液吸收避免污染;
(3)萃取劑X應(yīng)選擇不溶于水的有機(jī)溶劑且碘單質(zhì)在其中溶解性大,
a.苯不溶于水,碘單質(zhì)在苯中溶解性大,但100 mL苯的體積和溶液體積相同,萃取碘單質(zhì)后濃度小,試劑浪費(fèi),選項(xiàng)a錯(cuò)誤;
b.10 mL乙醇和水溶液混溶,不能分層,不能做萃取劑,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;
c.10 mL CCl4和水溶液不溶,能分層且碘單質(zhì)在其中溶解性大,可以做萃取劑,選項(xiàng)c正確;
d.10 mL己烯和碘單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),不能做萃取劑,選項(xiàng)d錯(cuò)誤;
答案選c;
萃取分液需要的儀器是分液漏斗、燒杯,分液后加入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH=5I+IO3-+3H2O,分液得到有機(jī)萃取劑重新利用,吸收碘單質(zhì)的氫氧化鈉溶液中加入硫酸酸化,發(fā)生反應(yīng)5I+ IO3-+6H+=3I2+3H2O,操作Ⅰ后得到碘單質(zhì)固體,說明操作Ⅰ為過濾;
(4)用沉淀法測(cè)定氯化鉀樣品中K2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱量一定質(zhì)量的樣品,在燒杯中溶解,加入過量BaCl2或CaCl2溶液,使碳酸根離子生成沉淀,過濾得到沉淀,洗滌、干燥,稱量沉淀質(zhì)量,計(jì)算沉淀物質(zhì)的量,結(jié)合碳元素守恒,計(jì)算碳酸鉀質(zhì)量,進(jìn)而得到碳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù),①要用到的化學(xué)試劑是BaCl2或CaCl2;②要測(cè)定的物理量是需要測(cè)定樣品質(zhì)量和干燥沉淀質(zhì)量。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用含少量鐵的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)。有如下操作:
已知:在pH為4~5時(shí),Fe3+幾乎完全水解而沉淀,Cu2+卻不水解。
(1)加熱酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有:______
(2)氧化劑A可選用_______(填編號(hào),下同)
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3
(3)要得到較純的產(chǎn)品,試劑B可選用_______
①NaOH ②FeO ③CuO
(4)試劑B的作用是_______
①提高溶液的pH ②降低溶液的pH
③使Fe3+完全沉淀 ④使Cu2+完全沉淀
(5)從濾液經(jīng)過結(jié)晶得到氯化銅晶體的方法是___________(按實(shí)驗(yàn)先后順序填編號(hào))
①過濾 ②蒸發(fā)濃縮 ③蒸發(fā)至干 ④冷卻
(6)為了測(cè)定制得的氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)中x值,某興趣小組設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案:
方案一:稱取m g晶體灼燒至質(zhì)量不再減輕為止、冷卻、稱量所得無水CuCl2的質(zhì)量為n g。
方案二:稱取m g晶體、加入足量氫氧化鈉溶液、過濾、沉淀洗滌后用小火加熱至質(zhì)量不再減輕為止、冷卻、稱量所得固體的質(zhì)量為n g。
試評(píng)價(jià)上述兩種實(shí)驗(yàn)方案,其中正確的方案是______,據(jù)此計(jì)算得x = ______________(用含m、n的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】《環(huán)境科學(xué)》刊發(fā)了我國(guó)采用零價(jià)鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8,其中S為+6價(jià))去除廢水中的+5價(jià)砷[As(V)]的科研成果,反應(yīng)機(jī)理如圖。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39。下列敘述正確的是
A.1mol過硫酸鈉(Na2S2O8)含2NA個(gè)過氧鍵
B.若56gFe參加反應(yīng),共有1.5NA個(gè)S2O82-被還原
C.堿性條件下,硫酸根自由基發(fā)生反應(yīng)的方程式為:SO4-·+ OH- =SO42- +·OH
D.室溫下,pH越大,越有利于去除廢水中的+5價(jià)砷,溶液中c(Fe3+)為2.7×10-27mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中增大
B.將CH3COONa溶液從20 ℃升溫至30 ℃,溶液中增大
C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),相同pH的兩種一元弱酸HA與HB溶液分別加水稀釋,溶液pH隨加水體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是
A. HB的酸性強(qiáng)于HA
B. a點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性大于b點(diǎn)溶液
C. 同濃度的NaA與NaB溶液中,c(A-)=c(B-)
D. 加水稀釋到pH相同時(shí),酸HA、HB用到的水V(A)小于V(B)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。
(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是___,在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?/span>___(用a、b和箭頭表示)。
(2)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為___。
(3)氫氣的制備和存儲(chǔ)是氫氧燃料電池能否有效推廣的關(guān)鍵技術(shù)。有人提出利用光伏發(fā)電裝置電解尿素的堿性溶液來制備氫氣。光伏發(fā)電是當(dāng)今世界利用太陽能最主要方式之一。圖1為光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置,圖2為電解尿素[CO(NH2)2](C為+4價(jià))的堿性溶液制氫的裝置示意圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。
①圖1中N型半導(dǎo)體為___(填“正極”或“負(fù)極”)
②該系統(tǒng)工作時(shí),A極的電極反應(yīng)式為___。
③若A極產(chǎn)生7.00gN2,則此時(shí)B極產(chǎn)生___LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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【題目】為測(cè)定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
Ⅰ.分子式的測(cè)定
(1)將有機(jī)物A 置于氧氣流中充分燃燒,實(shí)驗(yàn)測(cè)得.生成5.4g水和8.8g二氧化碳,消耗氧氣6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該物質(zhì)的化學(xué)式是________________.
(2)用質(zhì)譜儀測(cè)定該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量,得到如圖所示質(zhì)譜圖,則其相對(duì)分子質(zhì)量為 ___________ .該物質(zhì)的分子式為_____________ .
(3)根據(jù)有機(jī)化合物的成鍵特點(diǎn),預(yù)測(cè)A的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________.
Ⅱ.結(jié)構(gòu)式的確定
(4)核磁共振氫譜能對(duì)有機(jī)化合物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號(hào)),根據(jù)峰值(信號(hào))可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目,經(jīng)測(cè)定,有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖,則A中官能團(tuán)名稱 ____________.
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【題目】已知空氣組成(體積分?jǐn)?shù))N2:0.800,O2:0.200,氨空氣氧化后的混合氣體組成如下(高溫下NO與O2可以共存)NO:16 mol;O2:7.00 mol;H2O:24.5 mol;N2:112 mol。
完成下列計(jì)算:
(1)該混合氣體中NO全部轉(zhuǎn)化為HNO3,需要___________摩爾O2 。
(2)參加反應(yīng)的空氣的體積是___________升。(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
(3)向該混合氣體中添加空氣使NO完全轉(zhuǎn)化為 HNO3,轉(zhuǎn)化后剩余氣體中(不含H2O)氧氣體積分?jǐn)?shù)為0.0500。添加空氣多少摩爾?___________
(4)該混合氣體的組成表明NH3氧化產(chǎn)生的NO超過16 mol,有部分NO已和O2、H2O 反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HNO3。這部分NO是多少摩爾? _______
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生產(chǎn)工藝流程示意如下:
(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是_______________________。
(2)針鐵礦(Goethite)是以德國(guó)詩(shī)人歌德(Goethe)名字命名的,組成元素是Fe、O和H,化學(xué)式量為89,化學(xué)式是______________。
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí),理論上可選用的最大區(qū)間為________________
Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 | |
開始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | — | — |
沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | — | — |
開始溶解的pH | — | 10.5 | — | — |
工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中,最合適的反應(yīng)物是______________(選填序號(hào))。
A、大理石粉 B、石灰乳 C、純堿溶液 D、燒堿溶液
“濾液4”之后的操作依次為______、_______、過濾,洗滌,干燥。
(4)分析圖中數(shù)據(jù),菱鋅礦粉中ZnCO3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于________。
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