题目内容
海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。
(1)用NaCl做原料可以得到多种产品。
① 工业上由NaCl制备金属钠的化学方程式是_______________________________。
②电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式:____________________________。
(2)分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源,经过下列途径可获得金属镁:
卤水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2·6H2O→MgCl2Mg
其中,由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下:
①上图中,装置a由 、 、双孔塞和导管组成。
②循环物质甲的名称是 。
③制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,原因是 。
④装置b中填充的物质可能是 。
(8分)(1) ① 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ (1分)
②NaCl+H2O NaClO+H2↑ (2分) (2) ① 分液漏斗、烧瓶 (2分)
② 盐酸 (1分) ③抑制晶体失水过程中的水解 (1分) ④氯化钙(1分)
解析试题分析:(1)①由于钠比较活泼,制取时只能采用电解熔融氯化钠的方法,反应的化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
②电解氯化钠溶液在阴极得到氢气,阳极得到氯气,同时还有氢氧化钠。生成的氯气被氢氧化钠溶液尾气吸收生成次氯酸钠即得到“84”消毒液,因此电解氯化钠溶液制取次氯酸钠的化学方程式为NaCl+H2O NaClO+H2↑。
(2)①根据装置的结构特点可知,装置a是由分液漏斗、烧瓶、双孔塞和导管组成。
②MgCl2?6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2,若直接加热MgCl2?6H2O,会促进Mg2+水解,得不到无水MgCl2,因Mg2+水解呈酸性,加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解,故一定条件为在HCl气流中,目的是抑制Mg2+水解,所以循环物质甲的名称是盐酸。
③根据以上分析可知,制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,原因是抑制晶体失水过程中的水解。
④干燥管b中的物质是干燥氯化氢,由于氯化氢是酸性气体,所以b中填充的物质是氯化钙。
考点:考查海水综合应用的有关判断、仪器识别以及金属冶炼等
高锰酸钾是一种重要的化学试剂,其溶液不很稳定,在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气,在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式 。
(2)请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
______MnO4— +______C2O42—+______H+=______Mn2++______CO2↑+____________
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入高锰酸钾溶液的次序(每滴溶液的体积相同) | 高锰酸钾溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第1滴 | 1min |
褪色后再滴入第2滴 | 15s |
褪色后再滴入第3滴 | 3s |
褪色后再滴入第4滴 | 1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因 。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠Na2C2O4(相对分子质量134.0)来标定高锰酸钾溶液的浓度。他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在 (填下图中的仪器编号)。
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定时应注意的是 。
③若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测KMnO4浓度偏低的是 。
A.未润洗盛放KMnO4的滴定管
B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定终点时出现气泡
C.定容时,俯视刻度线
D.锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为 。
(15分)碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2·yCuCO3。
(1)孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:
实验1:将2.0mL 0.50 mol·L–1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L–1的NaOH溶液和0.25 mol·L–1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下:
表Ⅰ 表Ⅱ
编号 | V (Na2CO3)/mL | 沉淀情况 | | 编号 | 反应温度/℃ | 沉淀情况 |
1 | 2.8 | 多、蓝色 | | 1 | 40 | 多、蓝色 |
2 | 2.4 | 多、蓝色 | | 2 | 60 | 少、浅绿色 |
3 | 2.0 | 较多、绿色 | | 3 | 75 | 较多、绿色 |
4 | 1.6 | 较少、绿色 | | 4 | 80 | 较多、绿色(少量褐色) |
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的最佳条件是 。
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的可能原因是 。
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:
步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量。
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4: (请补充该步操作内容)。
步骤5:称量相关装置的质量。
①装置A的作用是 ;若无装置E,则实验测定的x/y的值将 。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C.装置C实验后增重9.0g D.装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的 (写出所有组合的字母代号)任一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式 。
(1)下列实验操作或对实验事实的描述不正确的有 (填序号)。
A.用托盘天平称量17.55g氯化钠晶体 |
B.碳酸钠溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶 |
C.用干燥的pH试纸测定新制氯水的pH |
D.使用容量瓶配制溶液时,俯视刻度线定容后浓度偏大 |
F.除去CO2气体中混有的少量HCl,可以将气体通入饱和碳酸氢钠溶液
(2)下图为中学化学实验中常见的实验装置
A B C
实验室常用装置A制备下表中气体,请将分液漏斗和圆底烧瓶中应装的化学试剂填写完整。
气体 | O2 | Cl2 | NH3 |
分液漏斗中试剂 | | | 浓氨水 |
圆底烧瓶中试剂 | | KMnO4 | |
可用B装置排液收集气体,气体应从该装置________(填“左”“右”)管口导进,倘若利用该装置收集Cl2,试剂瓶中盛放的试剂为 。
C装置用于处理多余气体对环境的污染,若利用该装置吸收Cl2,此时烧杯中发生反应的离子方程式为 。倘若该装置中仅仅盛放稀硫酸,通常不适合吸收氨气的原因是 ,若向烧杯中额外再加入一种液态有机物则可安全吸收氨气,这种有机物为 。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由下面一系列反应制得:
①Na2CO3+SO2 =Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3 + S Na2S2O3,
常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3?5H2O。Na2S2O3·5H2O于40~45℃熔化,48℃分解;
Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如图所示。
Ⅰ.现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O:
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在分液漏斗中,注入浓盐酸,在装置2中加入亚硫酸钠固体,并按下图安装好装置。
请问:仪器2的名称为 ,
装置6中可放入 。
A.BaCl2溶液 | B.浓H2SO4 |
C.酸性KMnO4溶液 | D.NaOH溶液 |
(1)为减少产品的损失,操作①为 ,操作②是 、洗涤、干燥,其中洗涤操作是用 (填试剂)作洗涤剂。
(2)称取一定质量的产品配置成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量294g/mol)0.5880克。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,滴定终点的现象为 ,
三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为 mol/L。
某研究性学习小组对用酸化的硝酸银溶液检验I-存在的合理性产生了兴趣,同学们根据变量控制思想进行如下方案设计并进行了实验探究:
[提出假设]
假设1:生成的AgI不溶于水,不能被HNO3氧化。
假设2:HNO3有氧化性,能将I-氧化成I2。
[设计实验方案,验证假设]
(1)甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO3溶液并振荡,有黄色沉淀生成。验证了假设1成立。请写出有关化学方程式 。
(2)乙同学设计实验验证2,请帮他完成下表中内容。
实验步骤(不要求写具体操作过程) | 预期现象和结论 |
| 若溶液变蓝,假设2成立。 若溶液不变蓝,假设2不成立。 |
…… |
[结论与解释]
(3)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2成立,则丙同学由此得出的结论:硝酸酸化的AgNO3可以使I-沉淀,也能氧化I-。你同意丙同学的结论吗,并简述理由: 。
[思考与交流]
(3)研究性学习小组同学还想研究Fe3+能否氧化I-的问题,请你用两种方案来进行实验验证:
方案一:
方案二:
假设验证成立,请写出主要离子方程式 。
按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是 ( )
A.步骤(1)需要过滤装置 |
B.步骤(2)需要用到分液漏斗 |
C.步骤(3)需要用到坩埚 |
D.步骤(4)需要蒸馏装置 |