题目内容
【题目】卤族元素在自然界中都以典型的盐类存在,包括氟、氯、溴、碘和砹五种元素,位于元素周期表的第ⅦA族,其中氯、溴和碘主要来之海水。卤素元素在生产实际中承担着重要角色。请回答下列问题:
(1)将经过验纯的氢气点燃,伸入盛有氯气的集气瓶中,在集气瓶口可观察到的现象是_________。
(2)欲检验Na2CO3、Na2SO4、NaCl的混合溶液中的Cl-,正确的操作方法是_____________。
(3)海水晒盐所获取的粗盐,经过提纯、精制之后,其水溶液进行电解,可以得到重要的化工原料。请写出该电解反应的离子方程式______。海带中提取碘时,将海带烘干、灼烧目的是_____、_____。
(4)将0.01 molCl2通入含0.03 molNaBr和0.03 molKI的混合液中,发生反应的离子方程式为_____;再将所得溶液分为两等份,其中一份蒸干、灼烧,最后得到的固体的成分一定有KCl,还有___;另一份再加入少量CCl4,振荡,则CCl4层的颜色是____,分离CCl4层和水层的操作名称是__,需要使用的玻璃仪器除烧杯外,还有_____。
【答案】有白雾产生 取样,加过量的Ba(NO3)2溶液,过滤,取上层清液滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀产生中,则混合溶液中含Cl- 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 将有机态的碘转化为无机态的碘,易于提取 增大固体表面积有利于溶解 Cl2+2I-=I2+2Cl- KI、NaBr 紫红 分液 分液漏斗
【解析】
(1)氢气与氯气反应生成HCl,在瓶口形成白雾;
(2)排出CO32-、SO42-的干扰后,再验证Cl-;
(3)电解精制饱和食盐水时,生成氢氧化钠、氯气、氢气;灼烧海带时,可制取溶于水的碘离子;
(4)氯气通入含有Br-、I-的溶液中,先与I-反应;溶液中剩余0.01mol的KI、生成0.02mol的KCl和未反应的0.03 molNaBr;萃取时碘溶解到四氯化碳中,显紫红色;用分液分离两种互不相溶的液体。
(1)氢气与氯气反应生成HCl,HCl极易溶于水,在集气瓶口观察到有白雾出现;
(2)CO32-、SO42-、Cl-与硝酸银均会出现沉淀,为排出CO32-、SO42-的干扰,取少量溶液加入足量的硝酸钡,过滤,取上层清液,加入硝酸银溶液,若有白色沉淀,则混合液中含有Cl-;
(3)电解精制饱和食盐水时,生成氢氧化钠、氯气、氢气,反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;灼烧海带时,可制取溶于水的碘离子;
(4)氯气通入含有Br-、I-的溶液中,先与I-反应,由于氯气少量,则发生Cl2+2I-=I2+2Cl-;氯气少量则溶液中剩余0.01mol的KI、生成0.02mol的KCl和未反应的0.03 molNaBr,溶液蒸干时,碘升华,则剩余固体为KI、KCl、NaBr;另一份加入四氯化碳时,发生萃取,碘溶解到四氯化碳中,显紫红色;分离两种互不相溶的液体用分液的方式,需要分液漏斗分离。
【题目】氮氧化物是评价空气质量的控制标准之一,作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。
(1)下列关于氮氧化物有关叙述不正确的是:_______(填序号)
①对人体及动物有毒害作用;②造成土壤污染;③一氧化氮可结合血红蛋白造成人体缺氧;④是形成酸雨、酸雾的主要原因之一; ⑤增高大气温度;⑥与碳氢化合物形成光化学烟雾;⑦参与臭氧层的破坏;⑧一氧化氮分子作为一种传递神经信息的 信使分子 ,在使血管扩张,免疫,增强记忆力
(2)用CH4催化还原NOx可在一定程度上消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=-1160kJ·mol-1
2NO2(g)+N2(g) 4NO(g) ΔH=+293 kJ·mol-1
则该条件下,CH4催化还原NO2消除污染的热化学方程式为_______________。
(3)T1℃时,在刚性反应器中以投料比为1:3的NO(g)与O2(g)反应,其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,NO(g)完全反应]。
t/min | 0 | 40 | 80 | 160 | 260 | 700 | ∞ |
p/kPa | 32.8 | 30.7 | 29.9 | 29.4 | 29.2 | 28.8 | 26.9 |
①NO(g)与O2(g)合成的反应速率v=4.2×10-2×p2(NO)×p(O2)(kPa·min-1),t=42 min时,测得体系中p(O2)=22.4 kPa,则此时的v=_________kPa·min-1(计算结果保留1位小数)。
②若降低反应温度至T2℃,则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p∞(T2℃)_________(填“大于”“等于”或“小于”)26.9kPa,原因是___________________________________。
③T1℃时,反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp=___kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,是指平衡时体系中生成气体压强幂之积与反应物气体压强幂之积的比值。计算结果保留3位小数)。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(两者物质的量之比为1:1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式:______________。