【题目】(12分)NaCN为剧毒无机物。某化学兴趣小组查阅资料得知,实验室里的氰化钠溶液可使用硫代硫酸钠溶液进行统一解毒销毁,他们开展了以下三个实验,根据要求回答问题:
实验Ⅰ.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)的制备
已知Na2S2O3·5H2O对热不稳定,超过48℃即开始丢失结晶水。现以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠,反应原理为:
①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3+SNa2S2O3
(1)将硫化钠和碳酸钠按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在蒸馏烧瓶中加入亚硫酸钠固体,在分液漏斗中注入_____________(填以下选择项的字母),并按上图安装好装置,进行反应。
A.稀盐酸 B.浓盐酸 C.70%的硫酸 D.稀硝酸
从以上反应可知Na2S 与Na2CO3的最佳物质的量比是___________________。
(2)pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊。反应约半小时,当溶液中pH接近或不小于7时,即可停止通气和加热。如果SO2通过量,发生的化学反应方程式为____________________.
(3)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O35H2O的歩骤为
为减少产品的损失,操作①为趁热过滤, 操作②是________;操作③是抽滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.产品纯度的检测
已知:Na2S2O35H2O的摩尔质量为248g/mol;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。取晶体样品ag,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液vmL,则该样品纯度是______________
Ⅲ.有毒废水的处理化学兴趣小组的同学在配备防毒口罩,橡胶手套和连衣式胶布防毒衣等防护用具以及老师的指导下进行以下实验:
向装有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2ml0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,两反应物恰好完全反应,但没有明显实验现象,取反应后的溶液少许滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯,溶液呈现血红色,请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式_________________。
【答案】
Ⅰ. (1)C;2:1;
(2)Na2S2O3 +SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;
(3)蒸发浓缩,冷却结晶;
Ⅱ、%;
Ⅲ. CN-+S2O32-=SCN-+SO32-。
【解析】
试题分析:Ⅰ. (1)根据反应装置可知,左边烧瓶是生成二氧化硫的装置,浓硫酸与亚硫酸钠固体反应可以生成二氧化硫,将①+②×2+3+③×3得:Na2CO3 +2Na2S+4SO2+2H2O= CO2+3Na2S2O3+2H2O,因此Na2S 与Na2CO3的最佳物质的量比为2:1,故答案为:C;2:1;
(2)pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊。因此SO2通过量,发生的化学反应方程式为Na2S2O3 +SO2+H2O=2NaHSO3+S↓,故答案为:Na2S2O3 +SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;
(3)从滤液中提取溶质的一般方法是蒸发浓缩,冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;
Ⅱ、vmL0.010mol/L碘水溶液中n(I2)=v×10-3L×0.010mol/L=v×10-5mol,则:
2Na2S2O3~~~~~~~I2
2 1
n(Na2S2O3) v×10-5mol
所以n(Na2S2O3)=2×v×10-5mol=2v×10-5mol,Na2S2O35H2O晶体的质量为2v×10-5mol×248g/mol =496v×10-5g,则该样品纯度为×100%=
%,故答案为:
%;
Ⅲ. 等物质的量的NaCN和Na2S2O3恰好完全反应,但没有明显实验现象,取反应后的溶液少许滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯,溶液呈现血红色,说明生成了SCN-,在SCN-中S为-2价,N为-3价,C为+4价,S由+2价变成-2价,化合价降低4,,反应中C元素化合价由+2价变为+4价,化合价升高2,则S化合价需升高2,即由+2价变成+4价,因此生成SO32-,Na2S2O3解毒的离子反应方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-,故答案为:CN-+S2O32-=SCN-+SO32-。
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【题目】某无色溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干种,离子浓度都为0.1mol·L-1。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如下实验:
则关于原溶液的判断不正确的是
A.若步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响
B.无法确定原溶液中是否存在Cl-
C.肯定存在的离子是SO32-、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定
D.肯定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-,是否含NH4+另需实验验证
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【题目】有关氨的实验室制取和性质实验如下:
(1)实验室制取氨气的化学方程式为____。
(2)如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置,下列叙述错误的是____。
A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D.用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
(3)干燥的氨气在高温下能被氧化铜氧化,生成两种单质和一种化合物。反应的化学方程式是____。
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【题目】能源危机当前是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于“开源节流”的是________(填序号)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气,以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,注重资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为________。
②12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为________。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJ· mol-1NO分子中化学键的键能为____kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO的热化学方程式:______________________。
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【题目】某市对大气进行检测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃烧、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NO等进行研究具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3KJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180KJ/mol
CH4可用于燃烧脱硝,CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l) H=_______________。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H>0。汽车启动后,气缸温度较高,单位时间内NO排放量越大,原因是_______________________。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO;2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知反应的H>0,简述该设想能否实现的依据_______________________。
③目前,在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学方程式为_______________。
(3)一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g) N2O4(g) H=-57.20KJ/mol达到平衡。其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是____________(填字母)
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
在一定温度和压强下,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(N2O4)=0.0120mol/L(已知2NO2(g) N2O4(g)反应在该温度下的平衡常数K=40/3)。计算平衡时 NO2物质的量浓度为________________。
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【题目】某研究性学习小组将甲、乙、丙装置连接如图,除G、H外所有电极均为惰性电极。电解一段时间后,D电极质量增加。试回答下列问题:
(1)电源A极是____极(填“正”或“负”);乙装置F电极附近的现象是____。
(2)欲用丙装置给铜镀银。G应该是____(填“Ag”或“Cu”)。
(3)如用甲醇燃料电池(如图)充当电源,写出负极的电极反应方程式:____;若用丁装置(如图)代替乙装置,写出丁装置中反应的总化学方程式是____。
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【题目】丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)可发生的化学反应有( )
①加成 ②氧化 ③酯化 ④加聚 ⑤取代
A.只有①②③ B.只有①②③④ C.①②③④⑤ D.只有①③④
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【题目】下列事实不能作为判断非金属性强弱依据的是
A. 单质的熔点、沸点高低
B. 非金属之间发生的置换反应
C. 非金属与氢气生成气态氢化物的难易程度
D. 非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱
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【题目】某晶体水溶液中加入Fe2+的溶液,再加稀硝酸溶液立即变红,另取该晶体,加入NaOH溶液共热产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则这种晶体是( )
A. KSCN B. NH4SCN C. NH4Cl D. FeCl3
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