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【题目】我国制碱专家侯德榜先生潜心研究制碱技术,发明了侯氏制碱法。工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的工艺流程如下:

已知:反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5H2O等多步反应。

(1) 反应Ⅰ的化学方程式为________;在进行反应Ⅰ时,向NaCl溶液中先通入_______(“CO2“NH3”)

(2)“灼烧时发生反应的化学方程式为__________

(3)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放SO2,其离子方程式为__________

(4)副产品X化学式为________;生产中可循环利用的物质为____________(化学式)

(5)为了减少产品Na2S2O5中的杂质含量,理论上需控制反应Ⅱ中气体与固体反应物的物质的量之比为_________,若气体量不足,则会导致___________________,检验产品中是否含有碳酸钠杂质,所需试剂是_________(填编号)

①酸性高锰酸钾溶液 ②品红溶液 ③澄清石灰水 ④饱和碳酸氢钠溶液 NaOH溶液 ⑥稀盐酸

【答案】NaClCO2NH3H2O═NaHCO3NH4Cl NH3 2CuS+3O22CuO+2SO2 S2O52—2H+═2SO2H2O CuSO4·5H2O CO2 2:1 SO2不足Na2S2O5产品中Na2SO3Na2CO3等杂质含量增加,Na2S2O5产率降低 ①③⑥

【解析】

根据侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的工艺流程,饱和氯化钠溶液与二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,灼烧时, CuS与氧气反应生成黑色氧化铜和二氧化硫气体,把二氧化硫气体通入碳酸钠溶液生成NaHSO3,同时放出二氧化碳气体,2NaHSO3Na2S2O5H2O,蒸干得到Na2S2O5固体。氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,得到硫酸铜晶体。

(1) 反应是饱和氯化钠溶液与二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应方程式为NaClCO2NH3H2O═NaHCO3NH4Cl;在进行反应时,向NaCl溶液中先通入NH3,使溶液呈碱性,碱性条件下,能增大二氧化碳的溶解度;

(2)“灼烧时,CuS与氧气反应生成黑色氧化铜和二氧化硫气体,发生反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2

(3) Na2S2O5与稀硫酸反应生成硫酸钠、SO2H2O,其离子方程式为S2O52-2H+═2SO2H2O

(4) 氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,得到硫酸铜晶体,所以副产品X化学式为CuSO4·5H2O;根据流程图可知,生产中可循环利用的物质为CO2

(5) Na2S2O5中钠与硫元素的原子数比是1:1,根据元素守恒,理论上需控制反应SO2与固体Na2CO3反应物的物质的量之比为2:1;若SO2不足,Na2S2O5产品中Na2SO3Na2CO3等杂质含量增加;检验产品中是否含有碳酸钠杂质,操作步骤是:取样品,加入足量稀盐酸,生成的气体通入足量的高锰酸钾溶液,除去二氧化硫,最后把气体通入澄清石灰水,若溶液变浑浊,则含有碳酸钠杂质,需要的试剂是①③⑥。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是

选项

实验操作

实验现象

结论

A

相同温度下,同时向

①4 mL 0.1 molL-1 KMnO4酸性溶液和②4 mL 0.2 molL-1 KMnO4酸性溶液中,分别加入4 mL 1 molL-1 H2C2O4溶液

中溶液先褪色

该实验条件下,KMnO4浓度越小,反应速率越快

B

向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水

产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺

加少量水后,可使煤炭燃烧放出更多的热量

C

加热2NO2(g) N2O4(g)平衡体系

颜色加深

证明正反应是放热反应

D

分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3Na2CO3溶液的pH

后者较大

证明非金属性

SC

A.AB.BC.CD.D

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【题目】某矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:称取25.0 g样品溶于稀硫酸中,加热搅拌,滤去不溶物。向滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得固体3.6 g。剩下滤液用2 mol·L1的酸性KMnO4滴定,消耗KMnO4溶液25.00 mL

(1)该铁矿石中铁元素的质量分数为________(保留三位有效数字)

(2)氧化物FemOn的化学式中m=____n=____(mn为正整数)

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【题目】新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势,其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A. 放电时电流从石墨电极流向锌电极

B. 充电时阳极反应式为:3I-2e=I3

C. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正负极也随之改变

D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

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【题目】汽车常用蓄电池其结构如图所示,放电时反应如下: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。根据此反应判断,下列叙述中不正确的是

A.Pb 作为负极,失去电子,被氧化

B.电池放电时,溶液酸性增强

C.负极反应是 Pb+SO42-–2e-=PbSO4

D.PbO2 得电子,被还原

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【题目】一定条件下,CH4H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始=Z,在恒压下,平衡时 (CH4)的体积分数与ZT(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是

A. 该反应的焓变△H<0

B. 图中Z的大小为b<3<a

C. 图中X点对应的平衡混合物中=3

D. 温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后 (CH4)增大

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【题目】为减少二氧化碳排放,我国科学家设计熔盐电解池捕获二氧化碳的装置,如图所示。

C2O52-可以表示为:[]2-,下列说法不正确的是

A.过程①中有碳氧键断裂

B.过程③中的反应可表示为:CO2+O2- = CO32-

C.过程②中 C2O52- a 极上发生了还原反应

D.过程总反应:CO2C+O2

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A. 电池在工作时,电流从电极a经过负载流向电极b

B. 电极a上发生的电极反应为: 2H2S - 4e- = S2 + 4 H+

C. 当反应生成64gS2时,电池内部释放632kJ热量

D. 当电路中通过4mol电子时,有4mol H+经质子膜进入负极区

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【题目】如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。

lA是氯气发生装置,写出其中的化学反应方程式___________

2a仪器的名称为___________

3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,让氯气充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,反应产物为CO2HC1。写出D中反应的化学方程式_________,装置C的作用是__________

4)在E处,若漏斗内气体带有黄绿色,则紫色石蕊试液的颜色变化为_______

5)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中现象为___________(填序号)。

①有白色沉淀生成;②无白色沉淀生成;③先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失。

6D处反应完毕后,关闭活塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,则装置B中的现象是________;若发现装置B中该现象不明显,可能的原因是________;查找原因时可用肥皂水或湿润的碘化钾淀粉试纸等,若用蘸有浓氨水的玻璃棒检查时观察到有白烟产生,写出该氧化还原反应的化学方程式_________________________

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