题目内容
【题目】海洋中繁衍着无数水生生物,海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
(1)步骤①的实验操作名称是________;
(2)现有烧杯、玻璃棒以及必要的夹持仪器、物品。完成步骤①的实验尚缺少的玻璃仪器是_________________,步骤③中的萃取剂可选择________________
(3)步骤②中反应的离子方程式是______________________________;
(4)请设计一种简单的实验方法,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘:_________________
【答案】过滤 漏斗 苯或汽油或四氯化碳 Cl2+2I- =2Cl- +I2 取样,加入淀粉溶液,若变蓝色,证明有碘单质(或加入CCl4萃取,分液,若下层呈紫色,证明有碘单质)
【解析】
由题给流程图可知,海带晒干灼烧得到海带灰,将海带灰溶于水浸泡得到海带灰悬浊液,过滤海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液,向含碘离子的溶液中通入适量氯气,氯气与碘离子发生置换反应生成碘单质得到含碘单质的溶液,然后向含碘单质的溶液加入有机溶剂萃取,分液得到含单质碘的有机溶液,最后加热蒸馏得到单质碘。
(1)步骤①为过滤海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液,故答案为:过滤;
(2)过滤用到的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒,则缺少的仪器为漏斗;步骤③向含碘单质的溶液加入有机溶剂做萃取剂,萃取剂可以选择不溶于水、不与溶质和水反应、碘在有机溶剂中的溶解度大得多的苯或汽油或四氯化碳,故答案为:漏斗;苯或汽油或四氯化碳;
(3)步骤②的反应为氯气与碘离子发生置换反应生成碘单质,反应的离子方程式为Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2,故答案为:Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2;
(4)若提取碘后的水溶液中含有单质碘,加入淀粉溶液,溶液变蓝色;或加入CCl4振荡静置,溶液分层,下层呈紫色,故答案为:取样,加入淀粉溶液,若变蓝色,证明有碘单质(或加入CCl4萃取,分液,若下层呈紫色,证明有碘单质)。
【题目】研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。
(1)肼(N2H4)与N2O4分别是火箭发射中最常用的燃料与氧化剂。已知2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 225 kJ·mol-1。几种化学键的键能数据如下:
化学键 | N—H | N—N | N≡N | O—H |
键能/(kJ·mol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
则1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
(2)N2O4与NO2转化的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ·mol-1。
①将一定量的N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是________(填字母)。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2) b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在一密闭容器中发生该反应,达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次达到平衡时,则混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由______________________________________。
③平衡常数K可用反应体系中气体物质平衡分压表示,即K表达式中平衡浓度可用平衡分压代替,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数K的表达式________(用p总、各气体物质的量分数x表示);影响K的因素为________。
(3)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,限着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2/span>)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol·L-1,则此时v正________________(填“大于”“小于”或“等于”)。
②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图1所示,表示c(N2)—t的曲线是________。在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。
(4)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示。电池正极的电极反应式是____________________,A是_______________________________。
【题目】(13分)用辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2,等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
(1)下列措施是为了加快浸取速率,其中无法达到目的的是____(填字母)。
A.延长浸取时间 | B.将辉铜矿粉碎 |
C.充分搅拌 | D.适当增加硫酸浓度 |
(2)滤渣I巾的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式:_______。
(3)研究发现,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,可能的原因是___________。
(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3,则加入的试剂A可以是_______(填化学式);“赶氨”时,最适宜的操作方法是________。
(5)“沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为_______。
(6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是___________(填化学式)。