【题目】实验室从含碘废液(含有H2O 、CCl4、I2、I-等)中回收碘,操作过程如下:
(1)向废液中加入Na2SO3溶液,发生“还原”反应的离子方程式为____________。
(2)“氧化”操作在三颈烧瓶中进行(如图一),将溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2。实验用水浴控制在40℃左右的较低温度下进行的原因是_______。
(3)某研究小组用图二装置对Cl2与KI溶液的反应进行探究,发现通入Cl2一段时间后,KI溶液变为黄色,继续通入Cl2,则溶液黄色变浅,最后变为无色。研究小组对所得无色溶液中碘元素的存在形态提出了以下假设:
假设一:没有I2形态;假设二:没有I-形态;假设三:有IO3-形态。
①请设计实验证明假设一成立(试剂自选)。
实验操作 | 预期现象 | 结论 |
___________________ | 假设一成立 |
②若假设三成立,请写出生成IO3-的离子方程式__________________________________。
(4)该研究小组还进行了对加碘盐中KIO3含量测定的如下实验:
①准确称取加碘盐m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的KI,再滴入适量的稀硫酸,充分反应,将所得混合液配成250.00mL待测溶液。移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉试液,用c molL-1Na2S2O3标准液滴定至终点,重复3次,测得平均值为V mL。
已知:IO3-+ 5I-+6H+ =3H2O+3I2,I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-。测定时,判断达到滴定终点的现象为___________。由测定数据可求得该样品中含KIO3的质量分数为___________(用含m、c、V的代数式表示,Mr(KIO3)=214 )。
②在滴定操作正确无误的情况下,用此种测定方法测得的结果往往偏高,其原因是受空气的影响,请用离子方程式表示产生这一影响的原因_______________________。
【答案】SO32- + I2+ H2O =2I- + SO42- + 2H+ 使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)
实验操作 | 预期现象 |
取所得无色溶液,向其中加入淀粉试液 | 溶液不变蓝 |
I2+5Cl2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+ 溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色 4I-+ O2+ 4H+=2I2+ 2H2O
【解析】
(1)亚硫酸根离子具有强的还原性能够还原单质碘;
(2)温度越高,氯气溶解度越小;
(3)①单质遇到淀粉变蓝色;
②若生成碘酸根离子,则发生氯气氧化碘的反应,依据得失电子守恒、原子个数守恒写出反应方程式;
(4)①反应结束时,碘反应完全,滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,说明到达滴定终点;根据关系式IO3-~3I2~6S2O32-进行计算;
②实验测得结果偏高,说明滴定消耗的Na2S2O3标准液体积偏高,溶液中碘的含量偏高,应是生成的碘离子被氧气氧化为碘所致。
(1)Na2SO3溶液与I2反应的离子方程式为:SO32- + I2+ H2O =2I- + SO42- + 2H+;
(2)温度较高氯气的溶解度会降低,温度升高碘会升华,故水浴控制在40℃左右的较低温度下进行是因为:使氯气在溶液中有较大的溶解度或防止I2升华或防止I2进一步被氧化;
(3)①验证假设一,检验碘单质选用淀粉溶液做指示剂,操作和预期现象为:取所得无色溶液,向其中加入淀粉试液,溶液不变蓝;
②若假设三成立,氯气将I2氧化为IO3-,离子方程式为:I2+5Cl2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;(4)①锥形瓶中先发生IO3-+5I-+6H+ =3H2O+3I2,用淀粉做指示剂,故溶液是蓝色,用Na2S2O3标准液滴定过程中发生I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-,I2完全反应时蓝色消失,所以滴定终点的现象为:溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色;根据两个方程式有:IO3-—6S2O32-,根据Na2S2O3溶液的用量和浓度,可知道IO3-的物质的量为:mol,样品中含KIO3的质量分数为:
=
;
②在滴定过程中空气中的氧气会氧化过量的KI,造成是生成的I2变多,反应的离子方程式为:4I-+ O2+ 4H+=2I2+ 2H2O。
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【题目】CO、SO2是大气污染气体,利用化学反应是治理污染的重要方法。
Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,利用CO可以合成甲醇:CO+2H2CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
①v逆(CO)=2v正(H2)
②c(CO)=c(CH3OH)
③混合气体的平均相对分子质量不变
④单位时间内生成2n mol H2的同时生成n mol CH3OH
(2)该反应在A点的平衡常数K_________(用a和V表示)。
(3)写出既能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施:________
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(4)原电池原理:该小组设计的原理示意图(如图1所示),写出该电池正极的电极反应式_______。
(5)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸(原理如图2所示)。写出开始电解时阳极的电极反应式_______。
Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,有着广泛的用途。用SO2可制Na2S2O3。某小组同学制备、预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)。
预测 | 实验操作 | 实验现象 | |
探究1 | Na2S2O3溶液呈碱性 | 把pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上 | pH=8 |
探究2 | Na2S2O3具有还原性 | 向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液 | 黄绿色颜色变浅,甚至褪去 |
(6)分析SO2能制备Na2S2O3的理论依据是_________。
(7)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_________。
(8)探究2反应的离子方程式为_________。
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【题目】BHT是一种常用的食品抗氧化剂,从 出发合成BHT的方法有如下两种。下列说法不正确的是( )
A. 方法一和方法二的反应类型都是加成反应
B. BHT与 都能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 推测BHT在水中的溶解度小于苯酚
D. BHT与互为同系物
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【题目】由N、P、Ti等元素组成的新型材料有着广泛的用途,请回答下列问题。
(1)钛元素基态原子未成对电子数为____个,能量最高的电子占据的能级符号为__。
(2)磷的一种同素异形体—白磷(P4)的立体构型为____,推测其在CS2中的溶解度____(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3的键角小于NH3的原因:________。
(4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2(或天然的金红石)和足量炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,生成TiCl4。写出生成TiCl4的化学反应方程式:______。
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为____,已知晶体的密度为pg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为____cm(用含p、NA的式子表示)。
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【题目】锂的某些化合物是性能优异的材料。请回答:
(1)如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图,其化学式为 ______ ,其中的基态电子排布式为 ______ ,
的空间构型为 ______ 。
(2)与Na中第一电离能较小的元素是 ______ ;LiF与NaCl晶体中熔点较高的是 ______ 。
(3)氮化锂是一种良好的储氢材料,其在氢气中加热时可吸收氢气得到氨基锂和氢化锂,氢化锂的电子式为 ______ ,上述反应的化学方程式为 ______。
(4)金属锂为体心立方晶胞,其配位数为 ______ ;若其晶胞边长为apm,则锂晶体中原子的空间占有率是 ______ 。
(5)有机锂试剂在有机合成中有重要应用,但极易与、
等反应.下列说法不正确的是 ______
填字母序号
。
A.CO2中σ键与π键的数目比为1:1
B.游离态和化合态锂元素均可由特征发射光谱检出
C.叔丁基锂(C4H9Li)中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2。
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【题目】(1)根据官能团可以对有机物进行分类、鉴别和除杂。
①下列有机物属于烃的是___(填字母)。
a.乙炔 b.乙醇 c.乙酸
②区分甲苯和苯,可用的试剂是___(填字母)。
a.FeCl3溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.溴水
③除去乙酸乙酯中的乙酸,可用的试剂是___(填字母)。
a.NaOH溶液 b.NaCl溶液 c.饱和Na2CO3溶液
(2)异丙苯是一种重要的有机化工原料。异丙苯的结构简式为。
①异丙苯中最多有___个碳原子共平面,其核磁共振氢谱上有___个峰。
②异丙苯氧化后可制取分子式为C6H6O的芳香族化合物,该化合物的结构简式是___。
③异丙苯制备对溴异丙苯的化学方程式为___。
(3)化合物III是一种合成医药的中间体,其合成路线如下:
①III中所含官能团的名称是___和___。
②该合成路线中第二步反应属于___反应(填反应类型)。
③I、Ⅱ、Ⅲ三种物质中,与浓硫酸共热能得到CH2=CHCH=CH2的是___(填序号)。物质Ⅱ在Cu作催化剂及加热条件下与O2反应可得产物为___。
④Ⅲ的一种同分异构体X能发生银镜反应,不能发生水解反应,分子中有3种不同化学环境的氢。X的结构简式为___。
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【题目】某学生欲探究FeSO4溶液与浓HNO3的反应。
该同学向盛有FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,并振荡试管,预期现象为试管中会立即产生红棕色气体,溶液焰色逐渐变黄。但实际操作时观察到液面上方气体变化红棕色,且试管中溶液颜色变为深棕色。
为了进一步探究溶液变为深棕色的原因,该同学进行如下实验。
回答下列问题
(1)向FeSO4溶液和反应后溶液中加入KSCN溶液,前者不变红色,后者变红,该现象的结论是________。
(2)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装备略)进行探究。
Ⅰ.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液无明显变化。
Ⅱ.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应。
Ⅲ.为与Ⅰ中实验进行对照重新更换丙、丁后,使甲中反应重复进行步骤Ⅰ实验,观察到的现象与步骤Ⅰ中相同。
①铜与足量浓硝酸反应的离子方程式是_______________。
②装置乙的试剂为____________________。
③步骤Ⅱ的目的是_______________________。
④该实验可得出的结论是______________________。
(3)该同学重新进行FeSO4溶液与浓HNO3的反应的实验,观察到了预期现象,其实验操作是_________,反应的离子方程式为___________________
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【题目】相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g) + 3Y2(g) 2XY3(g) △H=-92.6kJ/mol
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
X2 | Y2 | XY3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 23.15 kJ |
② | 0.6 | 1.8 | 0.8 | Q kJ |
下列叙述正确的是
A. 容器①、②中反应的平衡常数不相等
B. 达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol/L
C. 容器②中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJ
D. 若容器①体积为0.20 L,则达平衡时放出的热量小于23.15 kJ
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【题目】X、Y、Z、W有如图所示的转化关系(反应条件和部分其它反应物省略) 则X、Y、Z可能是( )
①Na、Na2O、Na2O2 ②AlCl3、Al(OH)3、 NaA1O2
③ Fe、 FeCl2、FeCl3 ④NaOH、Na2CO3 、NaHCO3 ⑤C、CO、CO2
A.①②④⑤B.①③⑤C.②④D.①②③④⑤
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