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OCN-,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:
(1)乙中反应的离子方程式为 。
(2)乙中生成的气体除N2和CO2外,还有副产物HCl及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 |
装有碱石灰的干燥管的作用是 。
(4)戊中盛有含Ca(OH)2 0.02mol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 。若该测得值与实际处理的百分率相比偏低,请简要说明可能的任意一个原因 。
(5)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;
(2)A
(3)除去氯气 止空气中的二氧化碳进入戊装置,对实验产生影响
(4)0.82 氧化碳吸收不完全,可能有装置中滞留有CO2;戊中CO2流速过快,吸收不完全等;
(5)不将甲中溶液一次加入,改为分次加入,控制二氧化碳产生速率或乙中增加一根导管,反应结束后通入除去二氧化碳的空气,排尽装置中的二氧化碳或澄清石灰水改成氢氧化钠溶液,测定增重,也可加入石灰水测沉淀质量。
解析试题分析:(1)根据提供的反应物和产物,书写离子方程式为2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+ 2CO2↑+3Cl-+H2O;
(2)装置丙的作用是除去HCl,选用饱和食盐水;
(3)实验的目的是得到二氧化碳的量,杂质气体均要除去,丁用金属铜除去氯气;为防止空气中的二氧化碳进入戊装置,对实验产生影响,故加一个干燥管隔离空气;
(4)根据数值知石灰水过量,n(CN-)=n(CO2)=n(CaCO3)=0.82÷100=0.0082mol
CN-被处理的百分率为0.0082÷(0.2×0.05)=0.82
该测得值与实际处理的百分率相比偏低的原因是二氧化碳吸收不完全,可能有装置中滞留有CO2;戊中CO2流速过快,吸收不完全等;
(5)不将甲中溶液一次加入,改为分次加入,控制二氧化碳产生速率或乙中增加一根导管,反应结束后通入除去二氧化碳的空气,排尽装置中的二氧化碳或澄清石灰水改成氢氧化钠溶液,测定增重,也可加入石灰水测沉淀质量。
考点:考查化学实验中实验操作、实验目的、计算及实验分析等有关问题。
某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
(1)试剂X的化学式 。A中制取Cl2的离子方程式 。
(2)试剂Y的名称为 。
(3)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和 ;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和 。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、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BaCl2溶液 | |
步骤3: | |
(4)已知,Cl2O与水反应生成次氯酸,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为:
。
I、某化学课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究。请根据题目要求回答下列问题。
(1)写出用硝酸制取NO的离子方程式 。
(2)查资料得知,HCOOHCO+H2O。实验室有如图l所示的装置,制取CO气体可选用的装置为
(填序号),实验室利用该装置还可制取的常见气体有 (写一种气体的分子式)。
(3)查资料得知,利用催化剂可使汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气。该小组在实验室模拟汽车尾气处理,设计了如图2所示装置(部分夹持和装置已略去)。
①实验前,关闭旋塞K,先通氮气排净装置中的空气,其目的是 。
②装置(III)的主要作用是 。
③该套装置中有不完善之处,还应在装置(Ⅳ)后补充 装置。
II、该课外小组设计的从ZnSO4、FeCl3的混合溶液中制取ZnSO4·7H2O过程如下:
a.在混合液中加入6 mol/L NaOH溶液,至pH=8为止。
b.过滤后得到沉淀,用蒸馏水多次洗涤沉淀。
c.向洗涤后的沉淀中加入2 mol/L的硫酸,保持溶液的pH在4~6,加热煮沸,趁热过滤,滤液即为ZnSO4溶液。
d.滤液中加入2 mol/L的硫酸,使其pH=2。
已知部分阳离子以氢氧化物的形式开始沉淀至完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 |
pH | 1.5~3.2 | 6.4~8.0 |
(1)步骤b中如何检测沉淀已经洗涤干净 。
(2)步骤d中加入硫酸,使其pH=2的目的是 ;要制得ZnSO4·7H2O的步骤d还缺少的操作是 ,所用的主要硅酸盐仪器是 。
1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于乙醇,熔点5.5℃,沸点267℃。1-萘酚(性质与苯酚相似)熔点96℃,沸点278℃,微溶于水,易溶于乙醇,乙醇的沸点为78.5℃。1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:
+C2H5OH+H2O
1-萘酚 1-乙氧基萘
(1)将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是 。烧瓶上连接长直玻璃管的主要作用是 。
(2)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是 (填序号)。
A.③②④① B.①②③④ C.②①③④
(3)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降的原因可能是 、 。
(4)某同学推测经提纯的产品可能还含有1-萘酚、乙醇、硫酸和水等杂质,设计了如下方案进行检验,请在答题卡上完成表中内容。
实验目的 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
①用金属钠检验1-乙氧基萘是否纯净 | 取少量经提纯的产品于试管A中,加入金属钠 | 若 ,则产品纯净; 若 ,则产品不纯。 |
②检验经提纯的产品是否含有1-萘酚 | | 若 ,则含有1-萘酚; 若 ,则不含1-萘酚。 |