题目内容
【题目】某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4 和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和 H3PO4,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜
B.a处进入稀氨水,d处流出浓H3PO4溶液
C.阴极区总反应式为2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑
D.每放出11.2L(标准状况)H2时,能回收98gH3PO4
【答案】D
【解析】
由产生的氢气和氧气判断,左室为阴极室,阴极的电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,右室为阳极室,阳极的电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑。
A.废水中存在的主要离子为NH4+、H2PO4-和HPO42-,在电解过程中,NH4+向左室迁移结合OH-生成NH3·H2O,H2PO4-和HPO42-向右室迁移结合H+生成H3PO4,所以膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜,A正确;
B.为了增强溶液的导电性,a处进入稀氨水,c处充入稀磷酸,b处流出浓氨水,d处流出浓磷酸,B正确;
C.阴极区发生,2H2O+2e-=2OH-+H2↑,NH4++OH-=NH3·H2O,总反应式:2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑,C正确;
D.11.2L(标准状况)H2的物质的量为0.5mol,根据阴极区反应:2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑,当生成n(H2)=0.5mol,转移电子n(e-)=1mol,根据阳极区反应:2H2O+2HPO42--4e-=2 H3PO4+O2↑,2H2O+4H2PO42--4e-=4H3PO4+O2↑,根据电子守恒,回收H3PO4的质量为:49g<m(H3PO4) <98g,D错误;
故答案选D。
【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)某研究小组设计了制备Na2S2O3·5H2O装置和部分操作步骤如下。
I.打开K1,关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。
II.C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应,停止加热。
III.过滤C中的混合液。
IV.将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
①I中,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是_________。
②II中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是__________。
“停止C中的反应”的操作是___________。
③III中,“过滤”用到的玻璃仪器是(填仪器名称)___________。
④装置B中盛放的试剂是(填化学式)________溶液,其作用是__________。
(2)依据反应2S2O32-+I2=S4O2-6+2I-,可用I2的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品,配制成100mL溶液。取10mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/LI2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示。
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
溶液的体积/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
消耗I2标准溶液的体积/mL | 19.99 | 19.98 | 17.13 | 20.03 |
①判断达到滴定终点的现象是______________。
②Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是(计算结果保留1位小数)_________。
(Na2S2O3·5H2O的式量为248)