- 物质的检验
- 共3564题
亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀毒.以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O.
②纯ClO2为气态,易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全.
(1)ClO2发生器中发生反应的离子方程式为______.
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是______(选填序号).
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性 b.稀释ClO2以防爆炸 c.将NaClO3氧化为ClO2
(3)吸收塔内的反应的离子方程式为______.吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是______.在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是______.
(4)从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是______、冷却结晶、过滤(选填序号).
a.蒸馏 b.蒸发 c.灼烧
(5)要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是______(填操作名称)
正确答案
解:(1)由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2,二氧化硫具有还原性,将ClO3-还原为C1O2,自身被氧化为SO42-,反应离子方程式为2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-;
故答案为:2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-;
(2)由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2,以防止爆炸,故选b;
(3)根据流程信息可知,吸收塔内生成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,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2.H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是酚酞,过量时,显示红色,反之不会显示红色.
故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2↑+2H2O;防止H2O2受热分解,有利于NaClO2•3H2O的析出;酚酞.
(4)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体,故答案为:b;
(5)得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体.
故答案为:重结晶.
解析
解:(1)由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2,二氧化硫具有还原性,将ClO3-还原为C1O2,自身被氧化为SO42-,反应离子方程式为2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-;
故答案为:2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-;
(2)由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2,以防止爆炸,故选b;
(3)根据流程信息可知,吸收塔内生成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,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2.H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是酚酞,过量时,显示红色,反之不会显示红色.
故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2↑+2H2O;防止H2O2受热分解,有利于NaClO2•3H2O的析出;酚酞.
(4)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体,故答案为:b;
(5)得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体.
故答案为:重结晶.
次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2•HCHO•2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛,已知次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解.以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如图所示)加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液.
步骤2:将装置A中导气管换成橡皮塞.向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤.
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶,抽滤.
(1)仪器A的名称为______,冷凝管进水口______(填“a”或“b”),装置C的作用是______.
(2)①步骤2中,应采用何种加热方式______,优点是______;
②冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有______(填化学式).
(3)在抽滤操作中,仪器除抽气泵、烧杯、玻璃棒、布氏漏斗外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器(或装置)有______.抽滤所用的滤纸应略______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,并将全部小孔盖住.
(4)步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是______.
正确答案
解:(1)A为三颈烧瓶,冷凝水应从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;
反应会产生二氧化硫,不能直接排放到大气中,用碱液吸收,加倒扣的漏斗是防止倒流,
故答案为:三颈烧瓶;a;吸收二氧化硫,并防止倒吸;
(2)①次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解,需要控制温度,故须水浴加热,可以使反应受热均匀,且更容易控制温度,
故答案为:水浴加热;均匀受热、容易控制温度;
②HCHO具有挥发性,在80°C-90°C条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率,
故答案为:HCHO;
(3)抽滤装置不同于普通过滤装置,由减压系统(真空泵)、抽滤瓶、安全瓶和布氏漏斗等组成,抽滤时滤纸应略低于布氏漏斗内径,
故答案为:抽滤瓶、安全瓶;小于;
(4)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,故答案为:防止产物被空气氧化.
解析
解:(1)A为三颈烧瓶,冷凝水应从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;
反应会产生二氧化硫,不能直接排放到大气中,用碱液吸收,加倒扣的漏斗是防止倒流,
故答案为:三颈烧瓶;a;吸收二氧化硫,并防止倒吸;
(2)①次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解,需要控制温度,故须水浴加热,可以使反应受热均匀,且更容易控制温度,
故答案为:水浴加热;均匀受热、容易控制温度;
②HCHO具有挥发性,在80°C-90°C条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率,
故答案为:HCHO;
(3)抽滤装置不同于普通过滤装置,由减压系统(真空泵)、抽滤瓶、安全瓶和布氏漏斗等组成,抽滤时滤纸应略低于布氏漏斗内径,
故答案为:抽滤瓶、安全瓶;小于;
(4)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,故答案为:防止产物被空气氧化.
某工厂利用富含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)制备NiSO4•6H2O.其生产流程如图所示:
(1)步骤①中加入H2SO4后,需充分搅拌的目的是______.
(2)步骤③中,在酸性条件下,H2O2使Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为______.
(3)已知:ⅰ.Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38、Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-32;ⅱ.溶液中离子浓度小于10-5 mol•L-1时,可视为沉淀完全.25℃时,若沉淀E为Fe(OH)3和Cr(OH)3,步骤④中,应控制溶液的pH不小于______.
(4)溶液C中溶质的主要成分是______.
正确答案
解:由含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)经过步骤①溶于稀硫酸,步骤②与适量的硫化钠反应后得到沉淀D(CuS、ZnS),则溶液A中含有二价铁、三价铬、二价镍离子,步骤③用适量的双氧水将二价铁离子氧化成三价铁,步骤④再加适量的氢氧化钠通过调节PH值沉淀三价铁和三价铬离子,则溶液B中主要含有二价镍离子,步骤⑤加入碳酸钠与二价镍离子结合成碳酸镍,最终再进一步转化成NiSO4•6H2O.
(1)搅拌的目的是提高废渣的溶解速率和溶解程度,故答案为:提高废渣的溶解速率和溶解程度;
(2)双氧水有强氧化性,二价铁离子有还原性,所以双氧水和二价铁离子能发生氧化还原反应生成铁离子和水,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)Ksp[Fe(OH)3]=2.5×10-39,c(OH-)==
=0.6×10-11,c(H+ )=1.6×10-3,pH=2.8,
[Cr(OH)3]=6.3×10-31,c(OH-)==
=4×10-9,c(H+ )=2.5×10-6,pH=5.6,
所以溶液中的PH控制在5.6,故答案为:5.6;
(4)电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)和硫酸反应生成硫酸盐,加入硫化钠溶液后,溶液中含有硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸铬等,向溶液中双氧水和氢氧化钠溶液后,溶液中含有硫酸镍、硫酸钠,向溶液中加碳酸钠溶液后,所以溶液中的溶质是硫酸钠,
故答案为:Na2SO4.
解析
解:由含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)经过步骤①溶于稀硫酸,步骤②与适量的硫化钠反应后得到沉淀D(CuS、ZnS),则溶液A中含有二价铁、三价铬、二价镍离子,步骤③用适量的双氧水将二价铁离子氧化成三价铁,步骤④再加适量的氢氧化钠通过调节PH值沉淀三价铁和三价铬离子,则溶液B中主要含有二价镍离子,步骤⑤加入碳酸钠与二价镍离子结合成碳酸镍,最终再进一步转化成NiSO4•6H2O.
(1)搅拌的目的是提高废渣的溶解速率和溶解程度,故答案为:提高废渣的溶解速率和溶解程度;
(2)双氧水有强氧化性,二价铁离子有还原性,所以双氧水和二价铁离子能发生氧化还原反应生成铁离子和水,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)Ksp[Fe(OH)3]=2.5×10-39,c(OH-)==
=0.6×10-11,c(H+ )=1.6×10-3,pH=2.8,
[Cr(OH)3]=6.3×10-31,c(OH-)==
=4×10-9,c(H+ )=2.5×10-6,pH=5.6,
所以溶液中的PH控制在5.6,故答案为:5.6;
(4)电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)和硫酸反应生成硫酸盐,加入硫化钠溶液后,溶液中含有硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸铬等,向溶液中双氧水和氢氧化钠溶液后,溶液中含有硫酸镍、硫酸钠,向溶液中加碳酸钠溶液后,所以溶液中的溶质是硫酸钠,
故答案为:Na2SO4.
为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按如图步骤操作:
(1)写出三种试剂的化学式:A______,B______,C______.
(2)加过量A的目的是:______,有关反应的化学方程式为:______、______.
(3)加过量B的目的是:______,有关反应的离子反应方程式为:______.
正确答案
Ba(OH)2
K2CO3
HCl
为了除尽Mg2+和SO42-
MgCl2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+BaCl2
MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2↓
为了除尽过量的Ba2+
CO32-+Ba2+═BaCO3↓
解析
解:(1)除去KCl溶液中的少量MgCl2和MgSO4,可看成把Mg2+、SO42-沉淀而除去,因此选择所提供试剂中的Ba(OH)2可同时沉淀掉Mg2+、SO42-离子;反应生成的BaCl2和过量的Ba(OH)2可加入所选试剂中的K2CO3而除去;最后通过滴加盐酸可把过量的K2CO3及反应生成的KOH同时反应掉而生成KCl;
故答案为:Ba(OH)2;K2CO3;HCl.
(2)为确保混合溶液中的MgCl2和MgSO4全部反应而沉淀掉,故应加入过量的Ba(OH)2,生成Mg(OH)2、BaSO4,即MgCl2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+BaCl2、MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2↓;
故答案为:为了除尽Mg2+和SO42-;MgCl2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+BaCl2、MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2↓;
(3)为确保溶液是的Ba2+全部沉淀而除去,应加入过量的Ba(OH)2到沉淀不再产生;反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钾,反应方程式为K2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2KOH;
故答案为:为了除尽过量的Ba2+;CO32-+Ba2+═BaCO3↓.
某溶液中含有K+、Mg2+、Al3+、Cu2+等离子,为了将它们一一分离(不要求各离子恢复到原来的形态),某同学设计了如下四个实验方案,其中不正确的是[已知:Mg2+、Al3+溶液中通入H2S不产生沉淀;Ksp(CuS )=1.3×10-36.].
正确答案
解析
解:A.通入H2S可得到CuS沉淀,加入过量KOH得到Mg(OH)2沉淀,过滤后在溶液中通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀,K+存在与滤液中,故A正确;
B.通入H2S可得到CuS沉淀,加入过量氨水生成Mg(OH)2和Al(OH)3,加入盐酸沉淀溶解又生成Mg2+、Al3+,不能分离,故B错误;
C.通入H2S可得到CuS沉淀,滤液中加入过量碳酸钾溶液生成Mg(OH)2和Al(OH)3,加入过滤KOH溶解Al(OH)3,过滤后通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀,K+存在与滤液中,故C正确;
D.加入过量KOH得到Mg(OH)2和Cu(OH)2,加入过量氨水Cu(OH)2溶解,可分离Mg(OH)2和Cu(OH)2,过滤后在溶液中通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀,K+存在与滤液中,故D正确.
故选B.
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如图:已知2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH,请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为______.
(2)流程乙加入烧碱后Al2O3发生反应的离子方程式为______.
(3)固体X的主要成分是______,过滤时使用的玻璃棒,其作用是______.
(4)滤液B中溶质的主要成分是______(填化学式);滤液E、K中溶质的主要成分是______(填化学式),写出该溶液的一种用途______.
(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为什么不选用盐酸?______.
正确答案
解:铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO,氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐,氧化铁、氧化镁不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO可以和盐酸之间反应分别得到氯化铝溶液、氯化铁溶液、氯化镁溶液,过滤,可以将难溶物过滤出来,所以A是二氧化硅,X是Fe2O3、MgO,滤液Y是偏铝酸钠和硅酸钠的混合物,流程甲加入HCl,生成FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,向其中加入过量的烧碱,氯化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠溶液和氯化钠溶液,是滤液D的主要成分还会形成氢氧化铁、氢氧化镁沉淀,是沉淀C的成分,氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝.
(1)流程甲加入盐酸,反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝,反应的化学方程式为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,故答案为:(1)Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;
(2)氧化铝属于两性氧化物,能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-,故答案为:Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-;
(3)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液,其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应,所以固体X的主要成分是MgO、Fe2O3,在过滤试验中,玻璃棒的作用是引流,防止液体外溅,故答案为:MgO、Fe2O3;引流;
(4)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应,其余的均可以发生反应,FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,滤液B中加入过量NaOH,生成Fe(OH)3沉淀、Mg(OH)2沉淀和NaAlO2;过滤,滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH,向滤液D中通入过量CO2,NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀,NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3;滤液Y中通入过量CO2,硅酸钠反应生成硅酸,NaAlO2生成氢氧化铝,过量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3;故应填NaHCO3;NaHCO3的用途很多,如制纯碱或做发酵粉等;故答案为:FeCl3、MgCl2、AlCl3;制纯碱(或做发酵粉);
(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为的是将偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝,但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量,氢氧化铝就会溶解所以不选用盐酸,故答案为:盐酸可以将氢氧化铝溶解.
解析
解:铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO,氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐,氧化铁、氧化镁不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO可以和盐酸之间反应分别得到氯化铝溶液、氯化铁溶液、氯化镁溶液,过滤,可以将难溶物过滤出来,所以A是二氧化硅,X是Fe2O3、MgO,滤液Y是偏铝酸钠和硅酸钠的混合物,流程甲加入HCl,生成FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,向其中加入过量的烧碱,氯化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠溶液和氯化钠溶液,是滤液D的主要成分还会形成氢氧化铁、氢氧化镁沉淀,是沉淀C的成分,氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝.
(1)流程甲加入盐酸,反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝,反应的化学方程式为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,故答案为:(1)Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;
(2)氧化铝属于两性氧化物,能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-,故答案为:Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-;
(3)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液,其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应,所以固体X的主要成分是MgO、Fe2O3,在过滤试验中,玻璃棒的作用是引流,防止液体外溅,故答案为:MgO、Fe2O3;引流;
(4)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应,其余的均可以发生反应,FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,滤液B中加入过量NaOH,生成Fe(OH)3沉淀、Mg(OH)2沉淀和NaAlO2;过滤,滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH,向滤液D中通入过量CO2,NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀,NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3;滤液Y中通入过量CO2,硅酸钠反应生成硅酸,NaAlO2生成氢氧化铝,过量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3;故应填NaHCO3;NaHCO3的用途很多,如制纯碱或做发酵粉等;故答案为:FeCl3、MgCl2、AlCl3;制纯碱(或做发酵粉);
(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为的是将偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝,但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量,氢氧化铝就会溶解所以不选用盐酸,故答案为:盐酸可以将氢氧化铝溶解.
加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末,常温下很稳定,加热至560℃开始分解.在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应.
(1)工业生产碘酸钾的流程如下:
已知步骤①反应器中发生的反应为6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑.其中KH(IO3)2中I元素的化合价是______.碘酸钾的溶解度见表:
操作③得到碘酸钾晶体的方法是______.
(2)加碘食盐中碘元素的测定.
①已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
学生甲设计的实验步骤如下:
步骤1:准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
步骤2:用稀硫酸酸化所得食盐溶液,加入过量KI溶液充分混合;
步骤3:以淀粉为指示剂,逐滴加入2.0×10-3 mol•L-1的Na2S2O310.0mL,恰好反应完全.则食盐样品中的碘元素含量是______mg•kg-1(以含w的代数式表示).
②学生乙另取纯净的NaCl进行了下列实验:
实验中产生蓝色现象的可能原因是______(用离子方程式表示).
③根据学生乙的实验结果,学生甲测得的食盐中碘元素的含量可能______(填“偏高”、“偏低”或“准确”).原因是______.
正确答案
解:(1)KH(IO3)2中钾元素化合价是+1,氢元素化合价+1,氧元素的化合价是-2价,根据化合价规则可以确定碘元素的化合价是+5,碘酸钾的物质的量随着温度升高而增大,所以从碘酸钾溶液获得晶体可以采用降温结晶的方法,故答案为:+5;降温结晶;
(2)①根据化学方程式:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可以得出Na2S2O3和KIO3之间的关系式,设碘酸钾的物质的量是x,
2S2O32-~I2 ~KIO3
2
2.0×10-3 mol•L-1×0.010L x
,解得x=
×10-5mol,
食盐样品中的碘元素含量是×100%=
(或写成
)mg•kg-1
故答案为:(或写成
);
②碘单质遇到淀粉会显示蓝色,因为发生反应:4I-+4H++O2=2I2+2H2O,故答案为:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;
③过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2,所以学生甲测得的食盐中碘元素的含量会偏高,故答案为:偏高;过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2.
解析
解:(1)KH(IO3)2中钾元素化合价是+1,氢元素化合价+1,氧元素的化合价是-2价,根据化合价规则可以确定碘元素的化合价是+5,碘酸钾的物质的量随着温度升高而增大,所以从碘酸钾溶液获得晶体可以采用降温结晶的方法,故答案为:+5;降温结晶;
(2)①根据化学方程式:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可以得出Na2S2O3和KIO3之间的关系式,设碘酸钾的物质的量是x,
2S2O32-~I2 ~KIO3
2
2.0×10-3 mol•L-1×0.010L x
,解得x=
×10-5mol,
食盐样品中的碘元素含量是×100%=
(或写成
)mg•kg-1
故答案为:(或写成
);
②碘单质遇到淀粉会显示蓝色,因为发生反应:4I-+4H++O2=2I2+2H2O,故答案为:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;
③过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2,所以学生甲测得的食盐中碘元素的含量会偏高,故答案为:偏高;过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2.
某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含有Cr2O72-离子.该厂拟定如图所示的废水处理流程.
回答以下问题:
(1)上述处理废水的流程中主要使用的方法是______.
(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因______.
(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为______.
(4)③中反应时,每0.4mol Cr2O72-转移2.4mol e-,该反应的离子方程式为______.
(5)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少.待检水样中还有______,判定原因______,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,请你使用化学用语,结合必要的文字解释其原因
______.
正确答案
解:根据题目流程知道:废水处理过程中,调节pH,可以发生反应:CN-+ClO-═CNO-+Cl-,3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,含有CNO-和SO42的水样继续处理即可得到待检水样.
(1)由图可知,将废水中的离子实现上述转化时,利用了氧化还原反应,则主要使用的方法为氧化还原法,故答案为:氧化还原法;
(2)NaClO溶液呈碱性,是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的,则离子反应为ClO-+H2OHClO+OH-,故答案为:ClO-+H2O
HClO+OH-;
(3)碱性条件下,CN-离子与NaClO发生氧化还原反应,无气体放出,则生成CNO-、Cl-离子,离子反应为CN-+ClO-═CNO-+Cl-,故答案为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
(4)每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子,设还原后Cr元素的化合价为x,则0.4mol×2×(6-x)=2.4mol,解得x=+3,则离子反应为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,
故答案为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;
(5)因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,CuS比Cu(OH)2更难溶,则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq),
故答案为:Cu2+;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Cu(OH)2(s)+S2-(aq)=CuS (s)+2OH-(aq);CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小).
解析
解:根据题目流程知道:废水处理过程中,调节pH,可以发生反应:CN-+ClO-═CNO-+Cl-,3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,含有CNO-和SO42的水样继续处理即可得到待检水样.
(1)由图可知,将废水中的离子实现上述转化时,利用了氧化还原反应,则主要使用的方法为氧化还原法,故答案为:氧化还原法;
(2)NaClO溶液呈碱性,是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的,则离子反应为ClO-+H2OHClO+OH-,故答案为:ClO-+H2O
HClO+OH-;
(3)碱性条件下,CN-离子与NaClO发生氧化还原反应,无气体放出,则生成CNO-、Cl-离子,离子反应为CN-+ClO-═CNO-+Cl-,故答案为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
(4)每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子,设还原后Cr元素的化合价为x,则0.4mol×2×(6-x)=2.4mol,解得x=+3,则离子反应为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,
故答案为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;
(5)因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,CuS比Cu(OH)2更难溶,则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq),
故答案为:Cu2+;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Cu(OH)2(s)+S2-(aq)=CuS (s)+2OH-(aq);CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小).
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料有Ni(OH)2,碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成,由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验路程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+.
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O
回答下列问题:
(1)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为______(填化学式);
(2)写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式:______;
(3)电解滤液时的化学方程式为______,检验电解滤液时阳极产生的气体的方法______;
(4)写出氧化反应的离子方程式:______;
(5)如何检验Ni(OH)3已洗涤干净?______.
正确答案
解:(1)用NiO调节溶液的pH,先生成Fe(OH)3沉淀,然后生成Al(OH)3沉淀,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4•2H2O和NaCl,反应的化学方程式为NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;故答案为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;
(3)滤液为氯化钠溶液,电解氯化钠溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸,故答案为:2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸;
(4)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
(5)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流完,重复操作2~3次,取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净.
解析
解:(1)用NiO调节溶液的pH,先生成Fe(OH)3沉淀,然后生成Al(OH)3沉淀,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4•2H2O和NaCl,反应的化学方程式为NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;故答案为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;
(3)滤液为氯化钠溶液,电解氯化钠溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸,故答案为:2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸;
(4)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
(5)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流完,重复操作2~3次,取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净.
过氧化钙晶体[CaO2•8H2O]较稳定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液.广泛应用于环境杀菌、消毒等领域.
★过氧化钙晶体的制备
工业上生产CaO2•8H2O的主要流程如下:
(1)用上述方法制取CaO2•8H2O的化学方程式是______.
(2)沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH3,其可能原因分别是
①______;②______.
★过氧化钙晶体含量的测定
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中,加入30mL蒸馏水和10mL 2.000mol•L-1 H2SO4,用0.0200mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点.重复上述操作两次.H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
(3)滴定终点观察到的现象为______.
(4)根据表1数据,计算产品中CaO2•8H2O的质量分数(写出计算过程)
表1.KMnO4标准溶液滴定数据
______.
正确答案
解:(1)由题中信息可知,过氧化钙晶体微溶于水的,反应物是氯化钙、双氧水和氨水,反应的化学方程式是:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
(2)①温度高了,过氧化氢容易分解,温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);
②过氧化钙晶体微溶于水,通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率);
故答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率.意思相近均给分);
(3)、滴定终点观察到的现象为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;
故答案为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;
(4)、高锰酸钾溶液消耗的体积分别是:23.02mL、23.03mL、23.04mL,平均体积为:=23.03mL,
根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4
n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=
×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,
CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%;
故答案为:根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4
n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=
×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,
CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%.
解析
解:(1)由题中信息可知,过氧化钙晶体微溶于水的,反应物是氯化钙、双氧水和氨水,反应的化学方程式是:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
(2)①温度高了,过氧化氢容易分解,温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);
②过氧化钙晶体微溶于水,通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率);
故答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率.意思相近均给分);
(3)、滴定终点观察到的现象为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;
故答案为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;
(4)、高锰酸钾溶液消耗的体积分别是:23.02mL、23.03mL、23.04mL,平均体积为:=23.03mL,
根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4
n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=
×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,
CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%;
故答案为:根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4
n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=
×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,
CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%.
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