- 气体的检验
- 共1690题
软锰矿的主要成分是二氧化锰,用软锰矿浆吸收工业废气中的二氧化硫,可以制高纯度的硫酸锰晶体,其流程如图所示:
已知:浸出液中的金属阳离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等,且pH<2.几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如右表所示:
根据上述流程,回答下列问题:
(1)写出二氧化锰与二氧化硫反应的化学方程式:______.
(2)浸出液的pH<2,从上述流程看,可能的原因为______
(用化学用语和必要的文字说明).
(3)用离子方程式表示加入二氧化锰的作用:______.
(4)从表中数据来看,能不能取消“加入二氧化锰”的步骤?原因是______.
(5)下列试剂能替代二氧化锰的是______(填序号).
A.双氧水 B.氯水 C.高锰酸钾溶液 D.次氯酸钠
(6)有同学认为可以用碳酸锰(MnCO3)或氢氧化锰[Mn(OH)2]替代石灰乳,你是否同意此 观点?简述理由:______.
(7)从含硫酸锰的滤液中提取硫酸锰晶体的操作是______.利用 废渣能提取高纯度的铁红,简述其操作过程:______.
正确答案
解:由浸出液中的金属阳离子主要是Mn2+,可知浸出时主要发生反应:SO2+MnO2═MnSO4,由于二氧化硫溶于水生成H2SO3,H2SO3部分电离会使浸出液pH<2,浸出液中含有少量的Fe2+、Al3+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,加入二氧化锰氧化过程,是将亚铁离子转化为铁离子,再加入石灰乳,调节溶液pH值,使铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,再进行过滤,滤渣中主要有氢氧化铝、氢氧化铝,滤液为硫酸锰溶液,再通过蒸发浓缩、降温结晶,最后过滤得到硫酸锰晶体.
(1)由上述分析可知,二氧化锰与二氧化硫反应的化学方程式为SO2+MnO2═MnSO4,故答案为:SO2+MnO2═MnSO4;
(2)二氧化硫溶于水发生反应:SO2+H2O=H2SO3,生成的H2SO3部分电离:H2SO3⇌H++HSO3-,使浸出液的pH<2,
故答案为:二氧化硫溶于水发生反应:SO2+H2O=H2SO3,生成的H2SO3部分电离:H2SO3⇌H++HSO3-;
(3)加入二氧化锰氧化过程,是将亚铁离子转化为铁离子,反应离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O;
故答案为:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)由表中数据可知,pH=9.7时Fe2+才完全沉淀,而pH=8.3时Mn2+已经开始沉淀,不能能取消“加入二氧化锰”的步骤,故答案为:不能,pH=9.7时Fe2+才完全沉淀,而pH=8.3时Mn2+已经开始沉淀;
(5)替代二氧化锰的试剂应具有强氧化性,且不能引入杂化,氯气、酸性高锰酸钾、次氯酸均会引入杂质离子,而双氧水可以氧化亚铁离子为铁离子,同时生成水,不引入杂质离子,故选A;
(6)铁离子、铝离子水解程度比锰离子大,加热碳酸锰或氢氧化锰与氢离子反应,促进铁离子、铝离子水解,进而转化为沉淀,再通过过滤除去,同意该同学的观点,
故答案为:同意,铁离子、铝离子水解程度比锰离子大,加热碳酸锰或氢氧化锰与氢离子反应,促进铁离子、铝离子水解,进而转化为沉淀,再通过过滤除去;
(7)从含硫酸锰的滤液中提取硫酸锰晶体的操作是:蒸发浓缩、降温结晶、过滤;
滤渣中主要有氢氧化铝、氢氧化铝,提取高纯度的铁红的方案为:将滤渣溶于足量的氢氧化钠溶液中,再进行过滤、洗涤、干燥,最后灼烧可得氧化铁.
故答案为:蒸发浓缩、降温结晶;过滤;将滤渣溶于足量的氢氧化钠溶液中,再进行过滤、洗涤、干燥,最后灼烧可得氧化铁.
解析
解:由浸出液中的金属阳离子主要是Mn2+,可知浸出时主要发生反应:SO2+MnO2═MnSO4,由于二氧化硫溶于水生成H2SO3,H2SO3部分电离会使浸出液pH<2,浸出液中含有少量的Fe2+、Al3+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,加入二氧化锰氧化过程,是将亚铁离子转化为铁离子,再加入石灰乳,调节溶液pH值,使铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,再进行过滤,滤渣中主要有氢氧化铝、氢氧化铝,滤液为硫酸锰溶液,再通过蒸发浓缩、降温结晶,最后过滤得到硫酸锰晶体.
(1)由上述分析可知,二氧化锰与二氧化硫反应的化学方程式为SO2+MnO2═MnSO4,故答案为:SO2+MnO2═MnSO4;
(2)二氧化硫溶于水发生反应:SO2+H2O=H2SO3,生成的H2SO3部分电离:H2SO3⇌H++HSO3-,使浸出液的pH<2,
故答案为:二氧化硫溶于水发生反应:SO2+H2O=H2SO3,生成的H2SO3部分电离:H2SO3⇌H++HSO3-;
(3)加入二氧化锰氧化过程,是将亚铁离子转化为铁离子,反应离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O;
故答案为:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)由表中数据可知,pH=9.7时Fe2+才完全沉淀,而pH=8.3时Mn2+已经开始沉淀,不能能取消“加入二氧化锰”的步骤,故答案为:不能,pH=9.7时Fe2+才完全沉淀,而pH=8.3时Mn2+已经开始沉淀;
(5)替代二氧化锰的试剂应具有强氧化性,且不能引入杂化,氯气、酸性高锰酸钾、次氯酸均会引入杂质离子,而双氧水可以氧化亚铁离子为铁离子,同时生成水,不引入杂质离子,故选A;
(6)铁离子、铝离子水解程度比锰离子大,加热碳酸锰或氢氧化锰与氢离子反应,促进铁离子、铝离子水解,进而转化为沉淀,再通过过滤除去,同意该同学的观点,
故答案为:同意,铁离子、铝离子水解程度比锰离子大,加热碳酸锰或氢氧化锰与氢离子反应,促进铁离子、铝离子水解,进而转化为沉淀,再通过过滤除去;
(7)从含硫酸锰的滤液中提取硫酸锰晶体的操作是:蒸发浓缩、降温结晶、过滤;
滤渣中主要有氢氧化铝、氢氧化铝,提取高纯度的铁红的方案为:将滤渣溶于足量的氢氧化钠溶液中,再进行过滤、洗涤、干燥,最后灼烧可得氧化铁.
故答案为:蒸发浓缩、降温结晶;过滤;将滤渣溶于足量的氢氧化钠溶液中,再进行过滤、洗涤、干燥,最后灼烧可得氧化铁.
MnO2是一种重要的催化剂.某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)写出1个用二氧化锰作催化剂的化学反应方程式______.
(2)第②步反应的离子反应方程式为______.
(3)检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是______.
(4)第③步反应的化学反应方程式为______.
(5)上述流程中可用于循环使用的物质是______(填化学式);过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是______.
(6)若粗MnO2样品的质量为25.38g,第①步反应后,经过滤得到17.4g MnO2,并收集到0.448LCO2(标准状况下),则样品中所含的MnO质量为______g.
正确答案
解析:粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O;
(1)MnO2作催化剂,实验室分解氯酸钾制氧气的方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;故答案为:2KClO3
2KCl+3O2↑;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,故答案为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净;
(4)氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠,则氯化合价从0价升高到+5价,根据氧化还原反应的化合价有升有降,所以氯的化合价从0价降低到-1价即氯化钠生成,根据升高总数与降低总数相等,则氯酸钠系数为1,而氯化钠系数为5,再结合原子守恒,方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O,故答案为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O;
(5)根据流程最终生成氯酸钠固体在第②步刚好也用到氯酸钠溶液,所以可用于循环使用的物质是NaClO3;过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒;故答案为:NaClO3;玻璃棒;
(6)根据质量守恒和化学方程式计算,CO2的物质的量为=0.02mol,则MnCO3的物质的量为0.02mol,质量为115g/mol×0.02mol=2.3g,所以MnO的质量为25.38g-17.4g-2.3g=5.68g;故答案为:5.68;
解析
解析:粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O;
(1)MnO2作催化剂,实验室分解氯酸钾制氧气的方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;故答案为:2KClO3
2KCl+3O2↑;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,故答案为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净;
(4)氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠,则氯化合价从0价升高到+5价,根据氧化还原反应的化合价有升有降,所以氯的化合价从0价降低到-1价即氯化钠生成,根据升高总数与降低总数相等,则氯酸钠系数为1,而氯化钠系数为5,再结合原子守恒,方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O,故答案为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O;
(5)根据流程最终生成氯酸钠固体在第②步刚好也用到氯酸钠溶液,所以可用于循环使用的物质是NaClO3;过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒;故答案为:NaClO3;玻璃棒;
(6)根据质量守恒和化学方程式计算,CO2的物质的量为=0.02mol,则MnCO3的物质的量为0.02mol,质量为115g/mol×0.02mol=2.3g,所以MnO的质量为25.38g-17.4g-2.3g=5.68g;故答案为:5.68;
某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4•5H2O.
Ⅰ.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
Ⅱ.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
Ⅲ.向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1.
Ⅳ.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
Ⅴ.加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH如下表:
(1)Ⅱ中发生反应的离子方程式是______.
(2)Ⅱ中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是______.
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是______.
(4)Ⅲ中发生反应的离子方程式是______.
(5)应用化学平衡移动原理解释Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”的原因______.
正确答案
解:(1)滴加H2O2能将亚铁离子氧化为三价铁离子便于除去,过氧化氢为氧化剂,二价铁为还原剂,所以反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)除去亚铁离子得到纯净的硫酸铜溶液,根据沉淀PH范围可知,应先把亚铁离子转化为三价铁离子,再控制PH,开始沉淀pH2.7,完全沉淀pH3.7,使之完全沉淀,所以滴加H2O2溶液目的是氧化亚铁离子为三价铁离子;慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5,目的是在pH=3.5时铜离子不沉淀,三价铁离子沉淀完全,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀;
(3)亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是滴加K3[Fe(CN)6]若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化,
故答案为:若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化;
(4)操作I中加硫酸,向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1,所以Cu2(OH)2CO3和酸反应Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,三价铁离子水解呈酸性,所以3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+,
故答案为:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+;
(5)铜离子水解溶液呈酸性,加酸能抑制铜离子水解,所以Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”目的抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体,
故答案为:用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体.
解析
解:(1)滴加H2O2能将亚铁离子氧化为三价铁离子便于除去,过氧化氢为氧化剂,二价铁为还原剂,所以反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)除去亚铁离子得到纯净的硫酸铜溶液,根据沉淀PH范围可知,应先把亚铁离子转化为三价铁离子,再控制PH,开始沉淀pH2.7,完全沉淀pH3.7,使之完全沉淀,所以滴加H2O2溶液目的是氧化亚铁离子为三价铁离子;慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5,目的是在pH=3.5时铜离子不沉淀,三价铁离子沉淀完全,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀;
(3)亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是滴加K3[Fe(CN)6]若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化,
故答案为:若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化;
(4)操作I中加硫酸,向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1,所以Cu2(OH)2CO3和酸反应Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,三价铁离子水解呈酸性,所以3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+,
故答案为:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+;
(5)铜离子水解溶液呈酸性,加酸能抑制铜离子水解,所以Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”目的抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体,
故答案为:用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体.
我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式______
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程______(填写编号,多选倒扣)
①只有物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程
FeSO4•7H2O常用的凝聚剂,它在水中最终生成______沉淀.
(3)通入二氧化碳的目的是______和______.
(4)气体A通常使用氯气,氯气的作用是基于其和水反应的产物之一具有______性,请写出氯气与水反应的离子反应方程式______.
(5)下列物质中能作为氯气的代用品的是______(填写编号,多选倒扣)
①Ca(ClO)2 ②NH3(液) ③K2FeO4 ④SO2.
正确答案
解:(1)氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子,碳酸氢根离子反应,碳酸根离子还可以和钙离子反应,即HCO3-+OH -=CO32-+H2O;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O,故答案为:HCO3-+OH -=CO32-+H2O(或Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O);
(2)混凝剂能使固体颗粒沉淀,且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀,亚铁离子与碱反应生成沉淀,则既发生物理变化又发生化学变化,且亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3,故答案为:③;胶状Fe(OH)3;
(3)通入二氧化碳,增大溶液中碳酸根离子浓度,则与钙离子反应生成沉淀,从而除去钙离子,并降低溶液的碱性,调节溶液的酸碱度,故答案为:除去除去Ca2+;调节PH值;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为Cl2+H2O═HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故答案为:强氧化;Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(5)氯气具有强氧化性,能杀菌消毒,则作为Cl2的替代品的物质需具有强氧化性,选项中只有①③具有强氧化性,故答案为:①③.
解析
解:(1)氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子,碳酸氢根离子反应,碳酸根离子还可以和钙离子反应,即HCO3-+OH -=CO32-+H2O;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O,故答案为:HCO3-+OH -=CO32-+H2O(或Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O);
(2)混凝剂能使固体颗粒沉淀,且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀,亚铁离子与碱反应生成沉淀,则既发生物理变化又发生化学变化,且亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3,故答案为:③;胶状Fe(OH)3;
(3)通入二氧化碳,增大溶液中碳酸根离子浓度,则与钙离子反应生成沉淀,从而除去钙离子,并降低溶液的碱性,调节溶液的酸碱度,故答案为:除去除去Ca2+;调节PH值;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为Cl2+H2O═HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故答案为:强氧化;Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(5)氯气具有强氧化性,能杀菌消毒,则作为Cl2的替代品的物质需具有强氧化性,选项中只有①③具有强氧化性,故答案为:①③.
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在.工业设计生产NaClO2的主要流程如下.
(1)在无隔膜电解槽中持续电解发生反应的氧化剂为______(填化学式).
(2)Ⅲ中产生气体a的电极反应式为______.
(3)Ⅱ中产生气体a的电极反应式为______.
(4)①在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以Ⅱ中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单的实验方法是______.
②工业上Ⅱ中制备NaClO2为防止被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中.除H2O2外,还可以选择的还原剂是______(填序号)
A.Na2O2 B.Na2S C.FeCl2 D.PbO(悬浊液)
(5)ClO2是一种高效水处理剂,ClO2将对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果.某工厂污水中含CN-amg/L,现用ClO2将CN-氧化,生成了两种无毒无害的气体,其离子反应方程式为______;处理100m3这种污水,至少需要ClO2______mol.
正确答案
解:(1)电解氯化钠溶液,在阴极上是水中的氢离子得电子的还原反应,所以水是氧化剂,故答案为:H2O;
(2)III中电解质是Na2SO4,电解Na2SO4溶液时,阳极上电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+、阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,左边流出硫酸,所以A气体是氧气,B气体是氢气、生成氧气的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(3))Ⅱ中反应根据流程信息可知,生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应中ClO2是氧化剂,发生还原反应,H2O2是还原剂,发生氧化反应,若电解原理来实现转化.则阳极上生成氧气的反应为:2OH-+H2O2-2e-=2H2O+O2↑,
故答案为:2OH-+H2O2-2e-=2H2O+O2↑;
(4)①NaOH过量则溶液呈碱性,但考虑到该溶液有强氧化性,选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题,故生产中主要是用pH计连续测定溶液pH.
故答案为:连续测定吸收塔内溶液的pH.
②还原性要适中.还原性太强,会将ClO2还原为更低价态产物,影响NaClO2生产;方便后续分离提纯,加入试剂不能干扰后续生产,Na2O2溶于水相当于H2O2,不会影响后续生产,但是Na2S、FeCl2还原性较强,生成物与NaClO2分离比较困难,PbO(悬浊液)
氧化性较差,不合适,
故选:A.
(5)ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子,反应离子方程式为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-,
100m3废水中CN-质量=100m3×ag/m3=100ag,CN-的物质的量为=
mol,由方程式可知,至少需要ClO2的物质的量=
mol,
故答案为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-;mol.
解析
解:(1)电解氯化钠溶液,在阴极上是水中的氢离子得电子的还原反应,所以水是氧化剂,故答案为:H2O;
(2)III中电解质是Na2SO4,电解Na2SO4溶液时,阳极上电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+、阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,左边流出硫酸,所以A气体是氧气,B气体是氢气、生成氧气的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(3))Ⅱ中反应根据流程信息可知,生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应中ClO2是氧化剂,发生还原反应,H2O2是还原剂,发生氧化反应,若电解原理来实现转化.则阳极上生成氧气的反应为:2OH-+H2O2-2e-=2H2O+O2↑,
故答案为:2OH-+H2O2-2e-=2H2O+O2↑;
(4)①NaOH过量则溶液呈碱性,但考虑到该溶液有强氧化性,选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题,故生产中主要是用pH计连续测定溶液pH.
故答案为:连续测定吸收塔内溶液的pH.
②还原性要适中.还原性太强,会将ClO2还原为更低价态产物,影响NaClO2生产;方便后续分离提纯,加入试剂不能干扰后续生产,Na2O2溶于水相当于H2O2,不会影响后续生产,但是Na2S、FeCl2还原性较强,生成物与NaClO2分离比较困难,PbO(悬浊液)
氧化性较差,不合适,
故选:A.
(5)ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子,反应离子方程式为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-,
100m3废水中CN-质量=100m3×ag/m3=100ag,CN-的物质的量为=
mol,由方程式可知,至少需要ClO2的物质的量=
mol,
故答案为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-;mol.
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