题目内容
电镀厂曾采用有氰电镀工艺,由于排放的废水中含有的剧毒CN-离子,而逐渐被无氰电镀工艺替代。处理有氰电镀的废水时,可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成CNO-,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并测定CN-被处理的百分率。将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。
回答下列问题:
⑴乙中反应的离子方程式为 ;
⑵乙中生成的气体除N2和CO2外,还有HCl及副产物Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是 (填字母)
a.饱和食盐水 b.饱和NaHCO3溶液 c.浓NaOH溶液 d.浓硫酸
⑶丁在实验中的作用是 ;装有碱石灰的干燥管的作用是 ;
⑷戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若实验中戊中共生成0.82 g沉淀,则该实验中测得CN-被处理的百分率等于 ;请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低 ?简要说明可能的原因 ;
⑸请提出一个能提高准确度的建议(要有可操作性,不宜使操作变得过于复杂) 。
(1)2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O(1分) 20081226
(2)a (1分)(3)去除Cl2(1分)防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度 (1分)
(5)建议一、不将甲中溶液一次全部加入乙中,改为分次加入,控制CO2的产生速度;建议二、乙中瓶塞改为三孔塞,增加的那个孔中插入一根导管到液面以下,反应结束后缓缓通入除去CO2的空气,使装置中滞留的CO2尽可能多的与Ca(OH)2反应。建议三、将戊中澄清石灰水改为浓度较大的NaOH溶液,反应结束后向戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量。等等(三点中答任意一点即可,2分)
解析试题分析:根据题给信息知,处理有氰电镀的废水时发生的反应为:CN-+ClO-=CNO-+Cl-;2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O;实验的目的是通过测定反应生成二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果,必须除去CO2中的HCl和Cl2等,还要防止空气中的二氧化碳进入装置,以提高二氧化碳测定的准确性,可用饱和食盐水来除氯化氢,用灼热的铜来除氯气,最后可用碱石灰防止空气中的二氧化碳进入装置;⑴乙中反应的离子方程式为2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O;⑵a.饱和食盐水可以除去混合气中氯化氢,正确; b.饱和NaHCO3溶液虽能除去氯化氢但会产生二氧化碳,错误; c.浓NaOH溶液会吸收二氧化碳,错误; d.浓硫酸不能吸收氯化氢,错误;选a.。⑶丁在实验中的作用是去除Cl2;装有碱石灰的干燥管的作用是防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度;(4)根据题给反应的关系式:CN-——CaCO3,则被处理的CN-的物质的量等于CaCO3的物质的量,为0.0082mol,原混合液中CN-的物质的量为:0.2L×0.05mol·L-1=0.001mol,该实验中测得CN-被处理的百分率等于82%;该测得值与实际处理的百分率相比偏低,原因是装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2 ,CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应;⑸能提高准确度的建议见答案。
考点:以工业废水中CN-含量的测定为载体,考查离子方程式的书写、物质的分离提纯及实验方案的设计与评价。
海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
(1)步骤①的实验操作名称是_________;
(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是_________;
(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_________;
A.CCl4与水不互溶 |
B.CCl4可与I2发生取代反应 |
C.CCl4的密度比水大 |
D.CCl4不易燃烧,可作灭火剂 |
(4)步骤③中还可选择_________作萃取剂;
(5)步骤②中反应的离子方程式是__________________________________;
(6)请设计一种简单的实验方法,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘:_________。
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:
(2)写出试剂Y的名称:_____________________。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设:
假设一:存在两种成分: NaHCO3和__________
假设二:存在三种成分: NaHCO3和__________、___________。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加 足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。 | |
步骤2:向A试管中滴加______________: | ①若无明显现象,证明固体中不含碳酸钠; ②若溶液变浑浊,证明固体中含有碳酸钠。 |
步骤3:向B试管中滴加______________: | 若溶液变浑浊,结合步骤2中的①,则假设 一成立:结合步骤2中的②,则假设二成立。 |
(4)己知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为 。
(5)常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中,c(OH﹣)-c(H+)=___________(用含碳元素的粒子浓度表示),在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶液中溶质的成分有______________________。
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)为了确定产物,进行以下定性实验:
实验序号 | 实 验 | 实验现象 | 结 论 |
实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 安静燃烧, 火焰呈淡蓝色 | 气体成分为 ① |
实验Ⅲ | 将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量 ② | ③ | 白色不溶物中含有MgCO3 |
实验Ⅳ | 取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适 量 ④ 稀溶液 | 产生白色沉淀,溶液红色变浅 | 溶液中存在CO32- 离子 |
实验Ⅲ中洗涤的操作方法是 。
(3)为进一步确定实验I的白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
装置C的作用是 ;
白色不溶物的化学式为 。
(4)写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式 。
PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·mL-1 | 其他 |
黄磷 | 44.1 | 280.5 | 1.82 | 2P(过量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl22PCl5 |
PCl3 | —112 | 75.5 | 1.574 | 遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 1.675 | 遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3 |
(一)制备:RU 图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)
(1)仪器乙的名称____________。
(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式:_______________________ 。
(3)碱石灰的作用是____________________。
(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前,应先通入一 段时间的CO2,其目的是____________________。
(二)提纯:
(5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过_________________(填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(三)分析:
测定产品中PCl3纯度的方法如下:迅速称取4.200 g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量的0.1000 mol/L 20.00 mL 碘溶液,充分反应后再用0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗10.00 mL Na2S2O3溶液。
已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6;假设测定过程中没有其他反应。
(6)根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为____________________ 。若滴定终点时俯视读数,则PCl3的质量分数_______(偏大、偏小、或无影响)
将一定量铁粒放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)为探究溶液X中铁元素的价态,设计如下实验:
药品和仪器:0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性高锰酸钾溶液、氯水、试管和滴管。
请根据实验设计,填写下列实验报告:
实验步骤 | 实验操作 | 现象与结论 | 离子方程式 |
第1步 | 取2~3mL溶液装于试管,向试管中滴加几滴KSCN溶液 | | |
第2步 | | 若溶液紫色褪去,则溶液 含有Fe2+;若无明显变化, 则不含Fe2+ | |