【题目】氯碱厂电解饱和食盐水制取的工艺流程图如下:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为______________,与电源负极相连的电极上所发生反应的电极反应式为__________________。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)如果粗盐中含量较高,必须添加钡试剂除去,该钡试剂可以是______(填字母)。
a、Ba(OH)2 b、Ba(NO3)2 c、BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、,加入试剂的合理顺序为________。
a、先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b、先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c、先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、结晶、________(填写操作名称)除去NaCl。
【答案】2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ Ca2++=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ac bc 蒸发 过滤
【解析】
(1)电解饱和食盐水中,与电源正极相连的是阳极,阳极发生氧化反应;与电源负极相连的是阴极,发生还原反应;
(2)碳酸钠与钙离子反应生成碳酸钙沉淀,氢氧化钠与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀;
(3)硫酸根离子可用钡离子除去,但不能选择硝酸钡,因为会引入NO3-;
(4)钙离子用碳酸钠除去,过量的碳酸根离子用盐酸除去,且硫酸根所用的钡试剂是过量的,而过量的钡离子也用碳酸钠除去,所以只要最后加入碳酸钠即可;
(5)根据氢氧化钠与氯化钠溶解度的不同,将溶液蒸发,冷却,析出的氯化钠过滤除去。
(1)电解饱和食盐水中,与电源正极相连的电极为电解池的是阳极,阳极发生氧化反应,所以是氯离子失去电子生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;与电源负极相连的电极为电解池的阴极,阴极发生还原反应,所以水电离产生的氢离子得到电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故答案为2Cl--2e-=Cl2↑,2H++2e-=H2↑。
(2)工业盐中的钙、镁离子用碳酸钠、氢氧化钠溶液除去,碳酸钠与钙离子反应生成碳酸钙沉淀,氢氧化钠与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
(3)硫酸根离子用钡试剂除去,可选择氢氧化钡或氯化钡溶液,不能选择硝酸钡溶液,因为过量的钡离子可用碳酸钠除去,碳酸根离子、氢氧根离子再用盐酸除去,而硝酸钡中的硝酸根离子无法除去,造成食盐不纯;故答案为:ac。
(4)有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,应注意碳酸钠在钡试剂之后,是为除去过量的钡离子,所以可先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3,也可以先加钡试剂,后加Na2CO3,再加NaOH,所以bc正确,故答案为:bc。
(5)脱盐工序的目的是分离NaOH和NaCl,由于NaCl溶解度小,因而NaCl首先析出,其操作过程是蒸发、冷却、结晶、过滤得到NaCl晶体,故答案为:蒸发,过滤。
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【题目】PCl3和PCl5都是重要的化工原料.将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2L密闭容器中,在一定条件下发生下述反应,并于10min时达到平衡:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) △H<0,有关数据如下:
PCl3(g) | Cl2(g) | PCl5(g) | |
初始浓度(mol/L) | 2.0 | 1.0 | 0 |
平衡浓度(mol/L) | c1 | c2 | 0.4 |
下列判断不正确的是
A. 10 min内,v(Cl2)=0.04 mol/(Lmin)
B. 当容器中Cl2为1.2 mol时,反应达到平衡
C. 升高温度,反应的平衡常数增大,平衡时PCl3的物质的量浓度<1.6mol/L
D. 平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 molCl2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol/L
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【题目】已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体,若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体,进行如图所示实验(两烧瓶内充满溶液且不考虑溶质的扩散)。下列说法错误的是
A. NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉
B. 制备干燥的NH3和HCl,所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸
C. 若烧瓶中改为NO2,则所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同
D. 去掉装置中的胶头滴管,改为单孔塞,也可引发喷泉
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【题目】为了测定黄铜(铜、锌合金)中铜的质量分数,取20g黄铜样品加入大烧杯中,把200g稀盐酸分四次加入,实验所得数据如下表:
实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
加入稀盐酸质量/g | 50 | 50 | 50 | 50 |
剩余固体的质量/g | 16.75 | 13.5 | m | 12.2 |
计算:
(1)表中m=______。
(2)黄铜样品中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)______
(3)反应总共产生气体的物质的量是多少?(写出计算过程)_______
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【题目】如图为某石英晶体的平面结构示意图,它实际上是立体网状结构(可以看作晶体硅中的每个Si—Si键中插入一个O)。在石英晶体中,氧原子与硅原子的个数的比值和由硅原子、氧原子铁石构成的最小环上Si、O的原子个数之和分别是( )
A.1 8B.2 12C.1/2 8D.1/2 12
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【题目】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3+,其电极反应式为_____________。
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如右图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。
(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4-(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-,其离子方程式为 。
②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为 4Fe+ NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O,研究发现,若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是 。
③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异(见右图),产生该差异的可能原因是 。
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【题目】亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置省略)。
已知:室温下,①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;
③酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+。
请按要求回答下列问题:
(1)A装置中反应的化学方程式为______________________________。
(2)B装置中主要的现象是______________________________。
(3)检验C装置产物中有亚硝酸钠的方法是_____________________________。
(4)D装置中反应的离子方程式为_________________________________。
(5)预测C中反应开始阶段,固体产物除NaNO2外,还含有的副产物有Na2CO3和________。为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,则E中盛放的试剂名称为________。
(6)检查装置气密性并装入药品后,以下实验操作步骤正确的顺序为____________(填序号)。
a.打开弹簧夹,向装置中通入N2
b.点燃酒精灯
c.向三颈烧瓶中滴加浓硝酸
d.熄灭酒精灯
e.关闭分液漏斗欧旋塞
f.停止通入N2
(7)利用改进后的装置,将7.8gNa2O2完全转化为亚硝酸钠,理论上需要木炭______g。
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【题目】某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(N2O5)/mol/L | 0.160 | 0.114 | 0.080 | 0.056 | 0.040 |
c(O2)/mol/L | 0 | 0.023 | 0.040 | 0.052 | 0.060 |
A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线
B.曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线
C.N2O5的浓度越大,反应速率越快
D.升高温度对该反应速率无影响
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【题目】亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备亚硝酸钙,实验装置如图所示(夹持装置略去)。
已知:2NO+CaO2=Ca(NO2)2 ;2NO2+CaO2=Ca(NO3)2 。
请回答下列问题:
(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的N2,原因是_____________。
(2)仪器D的名称是______________;B中盛装的试剂是__________。
(3)装置F中,酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO,溶液由橙色变为绿色(Cr3+),发生反应的离子方程式为____________________________________________________________。
(4)已知Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性,因为其遇酸会发生反应,产生NO气体。设计实验证明E中有亚硝酸钙生成_____________________________________________________________。
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,反应原理为Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O。
①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致______________________________________________;
②若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致______________________________________________。
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