题目内容
(本题共12分)某学习小组围绕氯气设计了系列实验。
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34.用上图装置A制备氯气。选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:_______。实验过程中,使用分液漏斗滴加液体的操作是_____________________________________。
35.装置B中饱和食盐水的作用是____________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象 ____________。
36.为检验氯气是否具有漂白性,使氯气依次通过I、II、III三种物质,物质的顺序正确的是 。
A | B | C | D | |
I | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 |
II | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
III | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
37.为了进一步比较氧化性强弱,将一定量氯气通入溴化亚铁溶液后,再加入四氯化碳,振荡,静置,整个过程中肯定能观察到的现象是
A.水层显棕黄色 B.水层无色
C.四氯化碳层显红棕色 D.四氯化碳层无色
38.查阅资料后小组发现,氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,但工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,排除环境方面的因素,可能的原因是:_______________________。
39.有人提出,工业上为防止污染空气,可用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,试写出相应的离子反应方程式:______________________。判断改用NaHCO3溶液是否可行:______(填“是”或“否”)。
34.Ca(ClO)2 + 4HCl(浓)=CaCl2 + 2Cl2↑+ 2H2O(1分);打开分液漏斗上口活塞(或将漏斗口活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),左手顶住漏斗球,右手转动颈部活塞控制加液。(1分)
35.除去Cl2中的HCl;(1分)B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;(1分);36.D(2分)
37.A(2分); 38.氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强,还能继续氧化I2;(2分)
39.HSO3- + Cl2 + H2O → SO42- + 2Cl- + 3H+(或4HSO3- + Cl2 → SO42- + 2Cl- + 3SO2 + 2H2O,(1分);否 (1分)
【解析】
试题分析:34.漂粉精固体和浓盐酸发生化学反应制取氯气的方程式为:Ca(ClO)2 + 4HCl(浓)=CaCl2 + 2Cl2↑+ 2H2O(1分);实验过程中,使用分液漏斗滴加液体的操作是打开分液漏斗上口活塞(或将漏斗口活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),左手顶住漏斗球,右手转动颈部活塞控制加液。
35.装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的杂质HCl;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,若装置C发生堵塞时B中的现象是B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
36.为检验氯气是否具有漂白性,使氯气依次通过I、II、III三种物质,在装置I中加入湿润的有色布条,会看到色布褪色,在装置II加入只可以吸收水而不能与氯气反应的干燥剂无水氯化钙,最后在装置III中加入物质干燥的色布,观察是否褪色。若不褪色,证明氯气无漂白性。故选项是D。
37.为了进一步比较氧化性强弱,由于还原性:Fe2+>Br-,将一定量氯气通入溴化亚铁溶液后,首先发生反应:Cl2+Fe2+=Fe3++2Cl-. Fe3+不能溶液有机物。故再加入四氯化碳,振荡,静置,整个过程中肯定能观察到的现象是水层显棕黄色,选项是A;
38.氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,但工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,排除环境方面的因素,可能的原因是氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强,还能继续氧化I2,而亚硝酸钠只能将I-氧化为I2。
39.工业上为防止污染空气,可用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,相应的离子反应方程式是:HSO3-+ Cl2 + H2O → SO42- + 2Cl- + 3H+;或4HSO3- + Cl2 → SO42- + 2Cl- + 3SO2 + 2H2O由于NaHCO3没有还原性,只能与氯气溶于水产生的盐酸发生反应,不能很好的消去氯气产生的污染,故该试剂不能使用。
考点:考查氯气的制取方法、性质验证、离子方程式的书写、尾气处理、试剂的选择、反应现象的描述的知识。
(14分)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
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请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)⑤的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 ;
若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。