23.(12分)
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下:
![]()
(1)精制过程中反应的离子方程式为____________________________________________
_________________________________________________________。
(2)电解过程的总反应方程式为_________________________________________。
(3)电解槽阳极产物可用于________________________________(至少写出两种用途)。
(4)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表:
|
温度/℃ |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
NaOH /g |
109 |
118 |
129 |
146 |
177 |
300 |
313 |
318 |
337 |
|
NaCl/ g |
36 |
36.3 |
36.6 |
37 |
37.3 |
37.8 |
38.4 |
39 |
39.8 |
根据上述数据,脱盐的主要工序应为_______________、_______________。脱盐后的碱液含NaOH约50%,含NaCl仅约2%左右,NaCl能够从溶液中大量析出的原因是
______________________________________________________________________。
22.(10分)
(1)部分短周期元素的原子半径及常见化合价如下表:
|
元素代号 |
M |
Q |
R |
T |
X |
|
原子半径/nm |
0.160 |
0.143 |
0.099 |
0.074 |
0.102 |
|
常见化合价 |
+2 |
+3 |
-1 |
-2 |
+6,-2 |
① R元素的阴离子结构示意图为________________。
② 探究M和Q两种元素金属性强弱的实验方法是________________________
__________________________________________________________________。
③ 工业生产中排放的SO2用饱和Na2XO3溶液吸收可化害为利生产化工原料,该反应的化学方程式为____________________________________________________。若将金属Q的硫酸盐溶液滴加到饱和Na2XO3溶液中,观察到的现象有
_____________________________________________________________________。
(2)几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)如下表。
|
酸 |
电离方程式 |
电离平衡常数K |
|
CH3COOH |
CH3COOH |
1.76×10-5 |
|
H2CO3 |
H2CO3 HCO3- |
K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11 |
|
H3PO4 |
H3PO4 H2PO4― HPO42― |
K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=4.2×10-13 |
① 若把HCO3-、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,则它们的酸性由强到弱的顺序是____________________________________________________。
② 物质的量浓度相同时,Na3PO4溶液的碱性比Na2CO3溶液_______(强 / 弱)。
21.(12分)
某白色粉末可能含有K2SO4、NH4Cl、NaCl。请设计合理实验探究该白色粉末的组成。
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹、镊子;红色石蕊试纸、1mol·L-1硫酸、1mol·L-1硝酸、1mol·L-1盐酸、BaCl2溶液、2mol·L-1NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水。
完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
根据题意,该白色粉末的组成有______种可能的情况。
(2)设计实验方案
基于该粉末中上述三种盐均存在这一假设,设计出实验方案(不要在答题卡上作答)。
(3)根据②的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。
|
实验操作 |
预期现象和结论 |
|
步骤1: |
|
|
步骤2: |
|
|
步骤3: |
|
|
步骤4: |
|
|
…… |
|
0.001 mol·L-1,催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成_______个实验进行对比即可得出结论。
(3)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
|
KMnO4酸性溶液 的浓度 / mol·L-1 |
溶液褪色所需时间 t / min |
||
|
第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
|
0.01 |
14 |
13 |
11 |
|
0.001 |
6 |
7 |
7 |
① 计算用0.001 mol·L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化,写出计算过程)。
② 若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?____________。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:_________________________________
_______________________________________________________________。