- 物质的检验
- 共3564题
将羧酸的碱金属盐溶液用惰性电极电解可得到烃类化合物,例如:2CH3COOK+2H2OCH3CH3↑+2CO2↑+H2↑+2KOH现有下列衍变关系(A、B、C、D、E、F、G均为有机物):
回答下列问题:
(1)电解ClCH2COOK溶液时阳极的电极反应式是______(填选项).
A.2ClCH2COO--2e-=ClCH2CH2Cl+2CO2↑ B.2H++2e-=H2↑
C.2H2O+2e-=2OH-+H2↑ D.4OH--4e-=2H2O+O2↑
(2)操作Ⅰ的名称是______,G的结构简式是______.
(3)写出B与银氨溶液按物质的量1:4反应的化学方程式:______.
(4)写出下列化学方程式并指出其反应类型:
A→B方程式:______.
E→F方程式:______.
指出反应类型:A→B______,E→F______.
正确答案
解:由题目信息可知,电解ClCH3COOK溶液得到ClCH2CH2Cl、KOH混合溶液,加热ClCH2CH2Cl发生水解得到A为HOCH2CH2OH,乙二醇发生催化氧化生成B为OHC-CHO,乙二醛与银氨溶液发生氧化反应C为HOOC-COOH,乙二酸与乙二醇发生酯化反应生成D,ClCH2CH2Cl不溶于水,静置,分液得到Y为KOH,E为ClCH2CH2Cl,E在KOH、乙醇、加热条件下发生消去反应生成F,F发生加聚反应生成含氯高分子,则F为CH2=CHCl,G为,
(1)电解ClCH2COOK溶液时,阳极发生氧化反应,ClCH2COO-在阳极放电生成ClCH2CH2Cl、CO2,阳极电极反应式为:2ClCH2COO--2e-=ClCH2CH2Cl+2CO2↑,故选:A;
(2)ClCH2CH2Cl不溶于水,静置,分液得到Y为KOH,E为ClCH2CH2Cl,G的结构简式是,故答案为:分液;
;
(3)B为OHC-CHO,与银氨溶液按物质的量1:4反应生成C的化学方程式:,
故答案为:;
(4)A是HOCH2CH2OH,B是OHC-CHO,A→B是醇的催化氧化生成醛,所以方程式为:HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O,E是ClCH2CH2Cl,而F是CH2=CHCl,E→F是由饱和到不饱和,发生消去反应,方程式为:ClCH2CH2Cl+KOH→CH2=CHCl+KCl+H2O;A→B:氧化反应;E→F:消去反应;故答案为:HOCH2CH2OH+O2
OHC-CHO+2H2O;ClCH2CH2Cl+KOH→CH2=CHCl+KCl+H2O;氧化反应;消去反应.
解析
解:由题目信息可知,电解ClCH3COOK溶液得到ClCH2CH2Cl、KOH混合溶液,加热ClCH2CH2Cl发生水解得到A为HOCH2CH2OH,乙二醇发生催化氧化生成B为OHC-CHO,乙二醛与银氨溶液发生氧化反应C为HOOC-COOH,乙二酸与乙二醇发生酯化反应生成D,ClCH2CH2Cl不溶于水,静置,分液得到Y为KOH,E为ClCH2CH2Cl,E在KOH、乙醇、加热条件下发生消去反应生成F,F发生加聚反应生成含氯高分子,则F为CH2=CHCl,G为,
(1)电解ClCH2COOK溶液时,阳极发生氧化反应,ClCH2COO-在阳极放电生成ClCH2CH2Cl、CO2,阳极电极反应式为:2ClCH2COO--2e-=ClCH2CH2Cl+2CO2↑,故选:A;
(2)ClCH2CH2Cl不溶于水,静置,分液得到Y为KOH,E为ClCH2CH2Cl,G的结构简式是,故答案为:分液;
;
(3)B为OHC-CHO,与银氨溶液按物质的量1:4反应生成C的化学方程式:,
故答案为:;
(4)A是HOCH2CH2OH,B是OHC-CHO,A→B是醇的催化氧化生成醛,所以方程式为:HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O,E是ClCH2CH2Cl,而F是CH2=CHCl,E→F是由饱和到不饱和,发生消去反应,方程式为:ClCH2CH2Cl+KOH→CH2=CHCl+KCl+H2O;A→B:氧化反应;E→F:消去反应;故答案为:HOCH2CH2OH+O2
OHC-CHO+2H2O;ClCH2CH2Cl+KOH→CH2=CHCl+KCl+H2O;氧化反应;消去反应.
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.
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.
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;
自来水生产的流程示意图见下:
(1)混凝剂除去悬浮物质的过程______(填写序号).
①只是物理变化 ②只是化学变化 ③是物理和化学变化
FeSO4•7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成______沉淀.
(2)若要除去Ca2+、Mg2+,可以往水中加入生石灰和纯碱,试剂添加时先加______后加______,原因是______.
(3)用氯气消毒,是因为它与水反应生成了HClO,次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大).Cl2+H2O⇌HCl+HClO K=4.5×10-4,使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度,请结合平衡常数解释原因:______.下列物质中,______可以作为氯气的代用品(填写序号).
①臭氧 ②NH3(液) ③K2FeO4 ④SO2
(4)有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子.用离子交换树脂软化硬水时,先后把水通过分别装有______离子交换树脂和______离子交换树脂的离子交换柱.(填“阴”或“阳”,阳离子交换树脂为HR型.阴离子交换树脂为ROH型).
(5)测定水中的溶解氧:量取40mL水样,迅速加入MnSO4和KOH混合溶液,再加入KI溶液,立即塞好塞子,振荡使完全反应.打开塞子,迅速加入适量硫酸溶液,此时有碘单质生成.用0.010mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘,消耗了6.00mLNa2S2O3溶液.
已知在碱性溶液中,氧气能迅速氧化Mn2+,生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质,本身重新还原为Mn2+.上述过程发生的反应可表示为:
2Mn2++4OH-+O2═2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I-+4H+═I2+Mn2++3H2O
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
则水中的溶解氧量为______mg/L.
正确答案
③
Fe(OH)3
生石灰
纯碱
过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
由氯气与水反应的平衡常数可知,该反应的限度很小,生成的HClO浓度很小,且随着HClO的消耗,平衡会不断向正反应方向移动,补充HClO
①③
阳
阴
12.0
解析
解:(1)常用混凝剂为FeSO4•7H2O,被氧化、水解后生成Fe(OH)3,具有吸附作用,可除去水中的悬浮物,在此过程中,既有物理变化,又有化学变化,
故答案为:③;Fe(OH)3;
(2)除去Ca2+、Mg2+,应先加入石灰,然后加入纯碱,过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来,
故答案为:生石灰;纯碱;过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来;
(3)氯气和水反应的限度很小,生成的HClO浓度很小,且随着HClO的消耗,平衡会不断向正反应移动,补充HClO,可有效控制次氯酸的浓度,臭氧和K2FeO4具有强氧化性,可用作饮用水的消毒剂,
故答案为:由氯气与水反应的平衡常数可知,该反应的限度很小,生成的HClO浓度很小,且随着HClO的消耗,平衡会不断向正反应方向移动,补充HClO;①③;
(4)通过阴离子交换树脂后生成OH-,OH-会与钙、镁离子反应生成沉淀,影响阳离子交换树脂发挥作用,故先通过阳离子交换树脂再通过阴离子交换树脂,
故答案为:阳;阴;
(5)已知:2Mn2++4OH-+O2=2MnO(OH)2; MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,
可得关系式:O2~4S2O32-,n(S2O32-)=0.01mol/L×0.006L=6×10-5mol,则n(O2)=×6×10-5mol=1.5×10-5mol,
m(O2)=1.5×10-5mol×32g/mol=48×10-5g=0.48mg,
则水中的溶解氧量为为=12.0mg•L-1,
故答案为:12.0.
一小块生锈的铁经过如下处理.
请根据以上信息回答下列问题:
(1)操作1和操作2是分离物质的重要方法,该操作名称叫______.
(2)溶液①中,含有的阳离子(除H+外)为______(填离子符号).
(3)红褐色沉淀③的化学式为______.
(4)向溶液①先加适量稀硝酸,再加过量氨水,该过程发生反应的离子方程式为
①______.
②______.
正确答案
过滤
Fe2+、Fe3+
Fe(OH)3
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+H2O
Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
解析
解:生锈的铁块部分成分可以溶解于稀硫酸,得到硫酸亚铁和硫酸铁的混合物,加入硝酸,硝酸可以将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子可以和过量的氨水之间反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,氢氧化铁受热分解为氧化铁和水.
(1)操作1和操作2是实现固体和溶液的分离,用到的方法是过滤,故答案为:过滤;
(2)生锈的铁块部分成分可以溶解于稀硫酸,得到硫酸亚铁和硫酸铁的混合物,溶液①中,含有的阳离子(除H+外)为:Fe2+、Fe3+,故答案为:Fe2+、Fe3+;
(3)氢氧化铁是一种红褐色沉淀,化学式为Fe(OH)3,故答案为:Fe(OH)3;
(4)硝酸可以将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+H2O,铁离子可以和过量的氨水之间反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,离子反应为Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,故答案为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+H2O;Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+.
(2013秋•福建校级期末)为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,某同学设计的回收利用方案如图:
(1)写出反应①的离子方程式______.
(2)步骤②中通入过量的CO2时生成沉淀的化学方程式为______.
(3)检验滤液D是否含有Fe3+的最佳试剂为______(填序号).
A、KMnO4 B、NaOH C、氯水 D、KSCN
(4)若要从滤液D得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤:______、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有______(填序号).
A、蒸发皿 B、石棉网 C、烧杯 D、玻璃棒
(5)试剂Y应该是一种______(填“氧化剂”或“还原剂”),它不可能是______.
A、H2O2 B、铁单质 C、O2.
正确答案
解:合金废料含铝、铁、铜,其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应,所以反应①的反应为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,滤液A含偏铝酸根,再通过量的二氧化碳,发生反应为:NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3,则沉淀C为氢氧化铝,加热分解得氧化铝;而滤渣B含铁、铜,加入稀硫酸再过滤得滤液D为硫酸亚铁溶液再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥得到绿矾晶体;滤渣E为铜,在稀硫酸和氧化剂的作用下反应生成硫酸铜溶液;
(1)根据以上分析,合金废料含铝、铁、铜,其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应,离子方程式是 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)根据以上分析,滤液A含偏铝酸根,再通过量的二氧化碳,发生反应为:NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3,故答案为:NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3;
(3)检验滤液D中是否含有Fe3+的最佳试剂为KSCN溶液,操作简单,现象明显,不受其他离子的干扰;
故答案为:D;
(4)因为绿矾晶体是结晶水合物,所以要从滤液D中得到绿矾晶体,不能直接蒸干,必须进行的实验操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥;在这一系列操作中没有用到的仪器为石棉网.
故答案为:蒸发浓缩;B;
(5)经分析滤渣E的成分应当是铜,要得到含Cu2+的溶液,试剂Y必须具有氧化性能和铜反应生成Cu2+,故答案为:氧化剂;B.
解析
解:合金废料含铝、铁、铜,其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应,所以反应①的反应为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,滤液A含偏铝酸根,再通过量的二氧化碳,发生反应为:NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3,则沉淀C为氢氧化铝,加热分解得氧化铝;而滤渣B含铁、铜,加入稀硫酸再过滤得滤液D为硫酸亚铁溶液再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥得到绿矾晶体;滤渣E为铜,在稀硫酸和氧化剂的作用下反应生成硫酸铜溶液;
(1)根据以上分析,合金废料含铝、铁、铜,其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应,离子方程式是 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)根据以上分析,滤液A含偏铝酸根,再通过量的二氧化碳,发生反应为:NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3,故答案为:NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3;
(3)检验滤液D中是否含有Fe3+的最佳试剂为KSCN溶液,操作简单,现象明显,不受其他离子的干扰;
故答案为:D;
(4)因为绿矾晶体是结晶水合物,所以要从滤液D中得到绿矾晶体,不能直接蒸干,必须进行的实验操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥;在这一系列操作中没有用到的仪器为石棉网.
故答案为:蒸发浓缩;B;
(5)经分析滤渣E的成分应当是铜,要得到含Cu2+的溶液,试剂Y必须具有氧化性能和铜反应生成Cu2+,故答案为:氧化剂;B.
一学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物填空和回答下列问题
(1)B物质是______(写化学式)
(2)按此实验方案分离得到的NaCl,经分析含有杂质,此杂质的化学式为______,因为上述方案中某一步设计有毛病,这一步的正确设计方案应是______.
(3)写出生成沉淀B的离子方程式______
(4)若要测定该样品中NaCl和CaCl2的质量比,可称量干燥的B物质和另一物质的质量,这种物质是______.
正确答案
CaCO3
Na2CO3
先加入过量盐酸后再蒸发结晶
Ca2++CO32-=CaCO3↓
混合物A
解析
解:(1)NaCl和CaCl2两种固体混合物,溶解后加入过量碳酸钠溶液,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤后得到的沉淀B为碳酸钙,故答案为:CaCO3;
(2)由于碳酸钠过量,所以滤液中的物质有氯化钠和碳酸钠,因此要得到纯净的氯化钠就需要除去碳酸钠,向滤液中加入适量盐酸至不产生气体,生成氯化钠和水和二氧化碳,蒸发后最后的固体物质是氯化钠,
故答案为:Na2CO3;先加入过量盐酸后再蒸发结晶;
(3)钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀,离子方程式:Ca2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(4)要测定该样品中NaCl和CaCl2的质量比,可称量干燥的碳酸钙的质量,根据反应CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O可计算氯化钙的质量,混合物A的总质量减去氯化钙的质量可得氯化钠的质量,
故答案为:混合物A.
钡盐行业生产中排出大量的钡泥(主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等).某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3的反应的离子方程式为______;
(2)向上述酸溶后的溶液中加入X,控制pH在4~5范围.用离子方程式表示加X调节pH的过程______;
(3)酸溶过程钡泥中有一种成分没有溶解,这种成分是______;
(4)对于Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O═BaSO4↓+2NO↑+4H++2SO42-反应,在酸性条件下NO3-氧化性比SO42-氧化性______(填“强”或“弱”);
(5)配平下列反应方程式:______NH4++______O2+______OH-═______NO2-+______H2O;
(6)酸溶时BaSO3会和硝酸发生氧化还原反应,1mol BaSO3被氧化时被还原HNO3的物质的量是______(若不能整除则保留两位小数);
(7)一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2,若该反应消耗32g CH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是______;
(8)若用9.6g铜和50mL一定物质的量浓度的硝酸反应,铜溶解后放出2240mL标准状况下的NO2、NO气体,将溶液稀释为500mL,测得溶液的pH=1,则原硝酸的物质的量浓度为______.
正确答案
解:(1)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3价,钡元素为+2价,故Ba(FeO2)2与硝酸不发生氧化还原反应,其反应方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O,
故答案为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(2)入X调节溶液的pH=4~5,则X应能消耗H+,结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况,可选用BaCO3;离子方程式:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑,故答案为:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑;
(3)BaSO3可被硝酸氧化生成硫酸钡,硫酸钡不溶于硝酸,故答案为:BaSO3;
(4)氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O═BaSO4↓+2NO↑+4H++2SO42-反应中硝酸根是氧化剂,硫酸根是氧化产物,故答案为:强;
(5)根据化合价升降相等,在该反应中,NH4+→NO2-,N的化合价由-3→-+3,升高6价,O2化合价降低4价,化合价变化的最小公倍数为12,则NH4+的计量数为2,O2计量数为3,然后根据电荷守恒配平:2NH4++3O2+4OH-═2NO2-+6H2O,故答案为:2;3;4;2;6;
(6)1mol BaSO3被氧化时,失去2mol电子,则硝酸得到2mo电子,反应中N元素化合价由+5价降低到+2价,设有x mol硝酸被钡还原,则有[5-(+2)]x=2,
x=0.67,故答案为:0.67;
(7)消耗32g(1mol)CH3OH转移6mol电子,由CH3OH中碳原子的化合价升高6,所以反应后碳的化合价为+4,产物为CO2,根据质量守恒和化合价升降总数相等得:5CH3OH+6HNO3═5CO2+3N2+13H2O,反应中氧化剂是硝酸,还原剂是甲醇,参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是5:6,
故答案为:5:6;
(8)反应后剩余硝酸的物质的量为0.5×0.1=0.05mol,根据氮原子守恒可知n(HNO3)=n(HNO3)剩余+n(CuNO3)×2+n(NO2+NO)=0.05mol+mol×2+
=0.45mol,故原有硝酸的物质的量浓度为
=9mol/L,故答案为:9mol/L.
解析
解:(1)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3价,钡元素为+2价,故Ba(FeO2)2与硝酸不发生氧化还原反应,其反应方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O,
故答案为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(2)入X调节溶液的pH=4~5,则X应能消耗H+,结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况,可选用BaCO3;离子方程式:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑,故答案为:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑;
(3)BaSO3可被硝酸氧化生成硫酸钡,硫酸钡不溶于硝酸,故答案为:BaSO3;
(4)氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O═BaSO4↓+2NO↑+4H++2SO42-反应中硝酸根是氧化剂,硫酸根是氧化产物,故答案为:强;
(5)根据化合价升降相等,在该反应中,NH4+→NO2-,N的化合价由-3→-+3,升高6价,O2化合价降低4价,化合价变化的最小公倍数为12,则NH4+的计量数为2,O2计量数为3,然后根据电荷守恒配平:2NH4++3O2+4OH-═2NO2-+6H2O,故答案为:2;3;4;2;6;
(6)1mol BaSO3被氧化时,失去2mol电子,则硝酸得到2mo电子,反应中N元素化合价由+5价降低到+2价,设有x mol硝酸被钡还原,则有[5-(+2)]x=2,
x=0.67,故答案为:0.67;
(7)消耗32g(1mol)CH3OH转移6mol电子,由CH3OH中碳原子的化合价升高6,所以反应后碳的化合价为+4,产物为CO2,根据质量守恒和化合价升降总数相等得:5CH3OH+6HNO3═5CO2+3N2+13H2O,反应中氧化剂是硝酸,还原剂是甲醇,参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是5:6,
故答案为:5:6;
(8)反应后剩余硝酸的物质的量为0.5×0.1=0.05mol,根据氮原子守恒可知n(HNO3)=n(HNO3)剩余+n(CuNO3)×2+n(NO2+NO)=0.05mol+mol×2+
=0.45mol,故原有硝酸的物质的量浓度为
=9mol/L,故答案为:9mol/L.
某糖厂甘蔗渣回收利用方案如图一所示:
已知:A能催熟水果,它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B是高分子化合物,D是有水果香味的有机物.请完成下列填空:
(1)“C6H12O6”表示的物质的名称是______,B的名称为______.
(2)写出C→D转化的化学反应方程式(有机物用结构简式表示,并注明反应条件)______.
(3)物质D可以由图二装置来制取,则:
①试管a中加入的浓硫酸的作用是______.
②试管b中盛装的溶液是______;导管不能伸入液面以下,原因是______.
正确答案
葡萄糖
聚乙烯
CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O
吸水剂和催化剂
饱和碳酸钠溶液
防止倒吸
解析
解:纤维素水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下反应生成乙醇,乙醇可以生成A,A能催热水果,故A为乙烯,A可以合成高分子化合物B,B是聚乙烯,乙醛转化生成C,C与乙醇反应生成D,D是有水果香味的物质,D为乙酸乙酯,故C6H12O6为葡萄糖,
(1)“C6H12O6”所示的物质是葡萄糖,A为乙烯,A可以合成高分子化合物B,B是聚乙烯,故答案为:葡萄糖;聚乙烯;
(2)C→D是乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O,
故答案为:CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O;
(3)①在乙酸乙酯的制取中,浓硫酸的作用是:吸水剂和催化剂;故答案为:吸水剂和催化剂;
②除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇,应加入饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、反应掉乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸,故答案为:饱和碳酸钠溶液;防止倒吸.
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