题目内容
我国化工专家侯德榜,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献。生产流程如下:
(1)完成有关反应的化学方程式
①沉淀池: NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
②煅烧炉:
(2)联合制碱法的优点表述中,不正确的是___________
A.生产原料为:食盐、NH3、CO2
B.副产物氯化铵可做氮肥
C.生产过程中可循环利用的物质只有CO2
D.原料利用率高
某实验小组,利用下列装置模拟“联合制碱法”的第一步反应。
(3)上述装置中接口连接顺序为 ;
A.a接c;b接f、e接d B.a接d;b接f、e接c
C.b接d;a接e、f接c D.b接c;a接f、e接d
(4)D中应选用的液体为 。
为测定产品纯碱的成分和含量,做如下实验。假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO3杂质。
(5)检验产品纯碱中是否含有NaCl,可取少量试样溶于水后,再滴加 试剂。
(6)滴定法测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色(指示CO32- +H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,所用HCl溶液总体积为V2 mL。则纯碱样品中NaHCO3质量分数为 。
(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (3分)
(2)C (2分) (3)D (3分)
(4)饱和NaHCO3溶液 (2分) (5)稀HNO3和AgNO3溶液(2分)
(6)84c(V2- V1)∕1000W (3分)
解析试题分析:(1)煅烧炉中主要是把沉淀池中得到的NaHCO3加热使之分解得到碳酸钠,方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(2)联合制碱法的生产原料为:食盐、NH3、CO2,A正确;副产物氯化铵可做氮肥,正确;生产过程中可循环利用的物质除CO2外,还有NaCl,错误;联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,废弃物少,正确。(3)“联合制碱法”的第一步反应为NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,故模拟装置中接口连接顺序为b接c;a接f、e接d;(4)D装置的作用是除去CO2中混有的HCl,可选用饱和NaHCO3溶液;(5)检验产品纯碱中是否含有NaCl,可取少量试样溶于水后,再滴加稀HNO3和AgNO3溶液;(6)根据所给信息可知,样品中NaHCO3的物质的量为c(V2-V1)/1000 mol,故纯碱样品中NaHCO3质量分数为84c(V2- V1)∕1000W。
考点:考查钠及其化合物的性质以及氯离子的检验。
某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是
A.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成 |
B.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨Mg的活泼性 |
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 |
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体 |
(本题共13分)甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
步骤 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 向2mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液 | 溶液由棕黄色变为红褐色,并有少量刺激性气味的气体逸出 |
(2)分析红褐色产生的原因。
① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因:________。
② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,其中Fe3+ →Fe2+ ;请写出Fe3+ 跟SO32-反应的离子方程式
______________。
乙同学查阅资料得知:
1.Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3;
2.墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后,溶液呈红褐色。
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
步骤 | 操作 | 现象 |
Ⅱ | 用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液 | 出现“丁达尔效应” |
(4)为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
步骤 | 操作 | 现象 |
Ⅲ | 向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2 | 溶液由黄色变为红褐色 |
Ⅳ | 用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液 | 没有出现“丁达尔效应” |
a.K3[Fe(CN)6] 溶液 b.KSCN溶液 c.KMnO4溶液
② 请用离子方程式和必要的文字说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因 。
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。
②操作b为 ,操作c为 。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
a.100℃以下 b.100℃~300℃ c.300℃~350℃ d.350℃~2050℃
②放电时,电极A为 极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx="2Na" + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为 。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂,它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整到 时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是 。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,高铁电池具有工作电压稳定,放电时间长等优点,有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸钾为电解质,用惰性电极设计成高温下使用的电池,写出该电池正极电极反应式 。