题目内容
氨化铁是常见的水处理剂,无水晶易升华。工业上制备无水的的一种工艺如图所示:
(1)加入吸收塔的吸收剂X应是 (填字母编号)。
a.NaOH溶液 b.饱和食盐水 c.FeCl2溶液 d.淀粉KI溶液
(2)取0.5mL饱和FeCl3溶液滴入50mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为 ,胶体粒子的直径一般不超过 。
(3)实验室中从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,需先加入 且保持过量,然后进行的操作依次为 、冷却结晶、过滤。
(4)将H2S气体通入FeCl3溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为 。
(5)铁铬氯化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示(电极材料为石墨),工作原理为:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,则电池放电时,Cl-将移向 极(填“正”或“负”);充电时,阴极的电极反应式为 。
(1)c(2分)
(2)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体) +3H+ (2分) 100nm(1分)
(3)盐酸 (2分) 蒸发浓缩(或加热蒸发)(2分)
(4)H2S+ 2Fe3+= 2Fe2++ S↓+2H+ (2分)
(5)负 (1分) Cr3++e-= Cr2+(2分)
解析试题分析:(1)通过工业上制备无水FeCl3的工艺流程图可知,从反应炉中排出的尾气是反应剩余的Cl2,与吸收剂X在吸收塔中反应生成FeCl3溶液,则吸收剂X应是FeCl2溶液。(3)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,为抑制Fe3+的水解,需先加入盐酸且保持过量,然后依次进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。(4)H2S气体通入FeCl3溶液中,Fe3+将H2S氧化为S,Fe3+被还原为Fe2+。(5)电池工作时,电解质溶液中的阴离子移向负极,则铁铬氧化还原液流电池放电时,Cl-将移向负极;充电时,阴极发生还原反应,Cr3+得电子生成Cr2+。
考点:本题以工业上制备无水FeCl3流程为切入点考查胶体、盐的水解、实验基本操作、Fe3+的氧化性、电化学的相关知识,同时考查学生的分析问题和解决问题能力。
用下列两种方法制取氯气:①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 ②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应,则所得氯气
A.②比①多 | B.①比②多 | C.一样多 | D.无法比较 |
在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气,制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是
A.防止氯气扩散到空气中造成污染 | B.便于控制加入盐酸的量 |
C.长颈漏斗不便于添加液体 | D.尽量避免HCl挥发到空气中 |
二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO2是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:
(1)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 ;可用于制取NH3的是________(填序号)
A.饱和食盐水 | B.碱石灰 | C.浓硫酸 | D.水 E.NH4HCO3 |
(3)写出电解时阳极发生的电极反应式_
(4)测定ClO2的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式
②测得ClO2的质量m(ClO2)= 。(用含c、V的代数式表示)
软锰矿中含MnO2约70%,SiO2约20%,Al2O3约4%,其余为水分;闪锌矿中含ZnS约80%,FeS、CuS、SiO2共约7%,其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,制取Zn、MnO2和Na2SO4。其工艺流程如下:
(1)I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式: ;
(2)已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Zn(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 5.6 |
完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 8.0 |
则III中调节溶液的pH至5.2~5.4,此时生成沉淀M的成分为 (写化学式),III中加入MnO2的作用是 ;
(3)Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线(g/100g水)如图,则IV中得到Na2SO4固体的操作是:将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、 、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是 ;
(4)V是用惰性电极电解制得Zn和MnO2,则阳极的电极反应式为 ;
(5)绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现,在本工艺流程中可循环使用的主要物质有:MnO2、ZnCO3、MnCO3、 和 (写化学式)。
(18分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:
实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装 置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得:反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。乙小组测得:洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量为m4g、生成氮气在标准状况下的体积V2L。请回答下列问题:
(1)检查A装置气密性的操作是____________________________________________________。
(2)实验室检验氨气的操作和现象是____________________________________。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备制备原理填写在下表的空格中。
| 实验装置 | 实验药品 | 制备原理 |
甲小组 | A | 氢氧化钙、硫酸铵 | 反应的化学方程式为____________ |
乙小组 | _____ | 浓氨水、氢氧化钠 | 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:_______ |
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比明显小于理论值,其原因是_______。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药晶的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是________。