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【题目】碘及其化合物在生活中应用广泛,含有碘离子的溶液需回收处理。

1硫碘循环法是分解水制备氢气的研究热点,涉及下列三个反应:

反应Ⅰ:SO2g+I2aq+2H2Ol═2HIaq+H2SO4aq)△H1

反应Ⅱ:HIaqH2g+ I2aq)△H2

反应Ⅲ:2H2SO4aq═2SO2g+O2g+2H2Ol

①反应:SO2g+2H2Ol═H2SO4aq+H2g)的△H______(用△H1、△H2表示);

②分析上述反应,下列判断正确的是______

A.反应Ⅲ易在常温下进行

B.反应ISO2还原性比HI

C.循环过程中需补充H2O

D.循环过程中产生1molO2同时产生1molH2

③反应I发生时,溶液中存在如下平衡:I2aq+I-aqI3-aq),其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2.缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量nI3-)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。开始阶段nI3-)逐渐增大的原因是:______

2)用海带提取碘时,需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下,若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子(IO3-),写出氯气与碘单质反应的离子方程式:______

3)氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-aq+AgClsAgIs+Cl-aq),反应达到平衡后溶液中cI-______[cCl-)、KspAgCl)和KspAgI)表示].该方法去除碘离子的原理是______

【答案】H1+2H2 BC 开始阶段,SO2I2反应生成的I-的浓度不断增大,I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反应平衡向右移动,n(I3-)不断增加 5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+ AgI的溶度积比AgCl的溶度积小

【解析】

(1)利用已知热化学反应求解未知热化学反应时,可利用盖斯定律进行计算,计算时,可根据未知反应,确定已知反应是否需要调整反应物与生成物,是否需要调整化学计量数。

(2)在分析图象信息时,从发生的反应入手,根据生成物的浓度变化,确定平衡移动的方向,寻找浓度变化的原因。

(3)在分析沉淀溶解平衡时,虽然涉及两个平衡体系,仍可像对待一般的化学平衡一样进行处理。

(1) aSO2(g)+I2(aq)+2H2O(l)═2HI(aq)+H2SO4(aq) H1

bHI(aq)═H2(g)+I2(aq) H2

由盖斯定律可知a+2×bSO2(g)+2H2O(1)═H2SO4(aq)+H2(g) H=H1+2H2。答案为:△H1+2H2

AH-TS0的反应可自发进行,为吸热、熵增的反应,常温不能自发进行,A错误; BI中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则SO2还原性比HI强,B正确;

C.将三个反应式相加,得出2H2O(1)==2H2(g)+O2(g),反应消耗水,需要不断补充,C正确; D.分解水生成氢气和氧气的体积比为21,则产生1molO2同时产生2molH2D错误。答案为:BC

n(I3-)逐渐增大的原因是开始阶段,SO2I2反应生成的I-的浓度不断增大,I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反应平衡向右移动,n(I3-)不断增加。答案为:开始阶段,SO2I2反应生成I-的浓度不断增大,I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的反应平衡向右移动,n(I3-)不断增加;

(2)酸性条件下,若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子(IO3-),氯气与碘单质反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+。答案为:5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+

(3)吸附反应为I-(aq) +AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq),反应达到平衡后,c(I-)==,去除碘离子的原理是AgI溶度积比AgCl的溶度积小,发生沉淀的转化。答案为:AgI溶度积比AgCl的溶度积小。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】二氧化锰无论在实验室还是在生产、生活中均有广泛应用。工业上可以用制备对苯二酚的废液为原料生产二氧化锰。此工艺对节约资源、保护环境、提高经济效益有着重要意义。

1)经分析知该废液中含有硫酸锰、硫酸铵、硫酸以及Fe2+Co2+Ni2+等金属离子。以此为原料制备化学二氧化锰的流程如图所示。

①常温下几种有关难溶硫化物的溶度积常数如下表,若除去Fe2+后的废液中Mn2+浓度为1mol/L,欲使Co2+Ni2+完全沉淀,而Mn2+不受损失,S2-的浓度范围应控制在___mol/L

化合物

MnS

CoSα型)

NiS

Ksp

2.5×10-10

4×10-21

1.07×10-21

②步骤⑥的化学方程式为___

③步骤①~⑨中涉及到过滤的操作有___。(填序号)

④步骤⑨得到的副产品的化学式为___,其重要的用途之一是___。得到该副产品的操作是___

2)生产电解二氧化锰的原理是在93℃左右以石墨为电极电解硫酸锰和硫酸的混合溶液,写出阳极的电极反应式___,若电解过程中的电压为3V,理论上生产1tMnO2消耗电能___kw·h。(1kw·h=3.6×106J

3)双氧水氧化法制备二氧化锰时所发生的反应为MnSO4+2NH3+H2O2→MnO2+(NH4)2SO4,在溶液的pH、过氧化氢的用量和反应时间一定的情况下,温度对实验结果的影响如图所示。MnO2的回收率随着温度升高先增大后减小的可能原因是___

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【题目】活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如图:

已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示

ZnOH2

FeOH2

FeOH3

CuOH2

开始沉淀

5.4

7.0

2.3

4.7

完全沉淀

8.0

9.0

4.1

6.7

下列说法不正确的是(

A.酸浸25%稀硫酸可用98%浓硫酸配制,需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器

B.除铁中用ZnO粉调节溶液pH4.14.7

C.除铜中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响

D.沉锌反应为2Zn2++4HCO3Zn2OH2CO3↓+3CO2↑+H2O

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【题目】下列实验操作或现象不能用勒夏特列原理解释的是

A.配制FeCl3溶液

B.酯水解程度比较

C.探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应

D.卤化银沉淀的转化

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【题目】H2S是一种剧毒气体,对H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫,反应原理为:2H2Sg+O2g=S2s+2H2OlH=-632kJmol-1.如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是

A.电极a上发生的电极反应为:2H2S-4e-=S2+4H+

B.电池工作时,电流从电极a经负载流向电极b

C.当反应生成64gS2时,电池内部释放632kJ热能

D.当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入负极区

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【题目】七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上有重要的用途。硼镁泥是硼镁矿生产硼砂的废渣,其主要成分是MgCO3,还含有MgOCaOFe2O3FeOMnO2Al2O3SiO2等杂质,工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图:

已知:①MnO2不溶于稀硫酸。

CaSO4MgSO4·7H2O在不同温度下的溶解度(g)数据如下表所示:

温度/℃

物质

10

30

40

50

60

CaSO4

0.19

0.21

0.21

0.21

0.19

MgSO4·7H2O

30.9

35.5

40.8

45.6

——

1)开始用到硫酸的质量分数为70%,密度为1.61g/cm3,则该硫酸溶液的物质的量浓度为___

2)滤渣A中除含少量CaSO4·2H2O外,还有___

3)加入MgO后,加热煮沸的目的是___

4)若滤渣B的主要成分为Al(OH)3Fe(OH)3。则加入NaClO发生氧化还原反应的离子方程式为___

5)流程中操作1为蒸发浓缩、趁热过滤,这样即可得到CaSO4·2H2O,又防止___

6)获取MgSO4·7H2O的操作2为:______、过滤洗涤。

7)已知开始硼镁泥样品的质量为ag,制取七水硫酸镁的质量为bg,据此能计算出硼镁泥中镁元素的含量吗?若能,请写出表达式;若不能,请说明理由。___(能或不能),表达式(或理由)为___

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【题目】香草醛是一种食品添加剂,可由愈创木酚作原料合成,合成路线如图所示。下列说法正确的是(

A.反应1→2中发生了取代反应

B.化合物2在一定条件下可发生缩聚反应

C.检验制得的香草醛中是否混有化合物3可用银氨溶液

D.等物质的量的四种化合物分别与足量H2反应,消耗H2物质的量之比为3454

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【题目】XYZW均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是(  )

A. 原子半径:WZYX

B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:ZWX

C. 氢化物的稳定性:XYZ

D. 四种元素的单质中,Z单质的熔、沸点最高

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【题目】“84”消毒液、医用酒精等能对新冠病毒进行有效消杀。某兴趣小组在实验室自制“84”消毒液。请回答以下问题:

1“84”消毒液消杀新冠病毒的原理是__

2)甲同学设计图1所示实验装置(夹持装置省略)制取“84”消毒液。

B中的试剂是__

②干燥管的作用是__

③当CNaOH溶液吸收完全后,停止通氯气,检验氯气已过量的方法为__

3)乙同学设计图2所示电解装置制取“84”消毒液。

①铁电极作__极。

②该电解制取NaClO的总反应的化学方程式为__

③充分电解后,为检验电解液中是否还残留少量Cl-,取少量电解后溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,试管中产生白色沉淀并有无色气体产生,该气体能使带火星的木条复燃。试管中发生反应的离子方程式为___

④取25.00mL电解后溶液,加入过量KI与稀硫酸混合溶液,充分反应后加入2滴淀粉液,用0.1000molL-1Na2S2O3溶液滴定,消耗12.00mL。则该电解液有效氯(以有效氯元素的质量计算)的浓度为___mg/L。(已知:2S2O32-+I2═S4O62-+2I-

4)与甲同学制法相比,乙同学制法的优点除了有装置与操作简单外还有:____(请列举出两种)。

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