- 硫和氮的氧化物
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某厂排放的废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还含有少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4.某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯净的氯化钾晶体及液澳,他们设计了如下的流程:
可供试剂a、b、c选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、苯、CCl4、H2O2溶液、KMnO4(H+)溶液.
根据以上流程回答相关问题:
(1)试剂a、b分别是______、______.
(2)操作①、②、③、④的名称是(填字母序号)
a.过滤、分液、过滤、蒸发结晶 b.分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶
c.分液、过滤、过滤、蒸发结晶 d.分液、分液、过滤、蒸发结晶
(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO-24离子,选出e所代表的试剂,按滴加顺序依次是______(只填化学式).
(4)调节pH的作用是______;操作方法是______.
(5)操作④中用到的瓷质仪器名称是______.
正确答案
解:(1)向工业废水中加试剂a能生成橙红色的液体溴,所以a应有氧化性,且和溴离子反应不引进新的杂质,a还应有氧化性,所以a是双氧水;要想使溴从溶液中萃取出来,所选用的萃取剂必须是和水不互溶的液体,且溴在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,所以试剂b是四氯化碳,
故答案为:H2O2;CCl4;
(2)分离两种不相溶的液体的操作是分液,所以操作①是分液;分离两种互溶的液体采用蒸馏的方法,所以操作②是蒸馏;分离不溶性的固体和液体的方法是过滤,所以操作③是过滤;从溶液中制得晶体的方法是蒸发结晶,故操作④是蒸发结晶,
故答案为:b;
(3)本实验是制取氯化钾,所以除杂的试剂应选含有钾离子或氯离子的物质,所以除去钙离子应选用碳酸钾溶液,除去镁离子应选氢氧化钾溶液,除去硫酸根离子应选用氯化钡溶液;应先除去硫酸根离子,多余的钡离子用碳酸根离子除去,所以先滴加氯化钡溶液;然后滴加碳酸钾溶液,除去溶液中的钙离子和钡离子;最后加氢氧化钾溶液,除去溶液中的镁离子,多余的氢氧根离子和碳酸根离子用调节溶液PH值的方法除去,
故答案为:BaCl2、K2CO3、KOH;
(4)除去溶液中的钙离子和镁离子后,溶液中有过量的氢氧根离子和碳酸根离子,它们属于杂质离子,应除去,所以调节溶液的PH值以除去溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子.
测定溶液PH值的方法是:取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH值,
故答案为:溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子;取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH值;
(5)从溶液中制取晶体的方法是蒸发结晶,所用的瓷质仪器名称是蒸发皿,故答案为:蒸发皿.
解析
解:(1)向工业废水中加试剂a能生成橙红色的液体溴,所以a应有氧化性,且和溴离子反应不引进新的杂质,a还应有氧化性,所以a是双氧水;要想使溴从溶液中萃取出来,所选用的萃取剂必须是和水不互溶的液体,且溴在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,所以试剂b是四氯化碳,
故答案为:H2O2;CCl4;
(2)分离两种不相溶的液体的操作是分液,所以操作①是分液;分离两种互溶的液体采用蒸馏的方法,所以操作②是蒸馏;分离不溶性的固体和液体的方法是过滤,所以操作③是过滤;从溶液中制得晶体的方法是蒸发结晶,故操作④是蒸发结晶,
故答案为:b;
(3)本实验是制取氯化钾,所以除杂的试剂应选含有钾离子或氯离子的物质,所以除去钙离子应选用碳酸钾溶液,除去镁离子应选氢氧化钾溶液,除去硫酸根离子应选用氯化钡溶液;应先除去硫酸根离子,多余的钡离子用碳酸根离子除去,所以先滴加氯化钡溶液;然后滴加碳酸钾溶液,除去溶液中的钙离子和钡离子;最后加氢氧化钾溶液,除去溶液中的镁离子,多余的氢氧根离子和碳酸根离子用调节溶液PH值的方法除去,
故答案为:BaCl2、K2CO3、KOH;
(4)除去溶液中的钙离子和镁离子后,溶液中有过量的氢氧根离子和碳酸根离子,它们属于杂质离子,应除去,所以调节溶液的PH值以除去溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子.
测定溶液PH值的方法是:取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH值,
故答案为:溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子;取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH值;
(5)从溶液中制取晶体的方法是蒸发结晶,所用的瓷质仪器名称是蒸发皿,故答案为:蒸发皿.
ClO2是一种消毒杀菌效率高、污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2.2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,化合价降低,被含有,则KClO3为氧化剂,故A错误;
B.根据化学方程式,2molKClO3参加反应,生成气体的物质的量是4mol,1molKClO3参加反应,生成气体的物质的量是2mol,即能得到标准状况下44.8L气体,故B错误;
C.C元素的化合价升高,则反应中H2C2O4是还原剂,故C错误;
D.1 mol KClO3参加反应时,发生电子转移为1mol×(5-4)=1mol,故D正确.
故选D.
Y是一种卤族元素(Cl、Br、I、At)对应的盐,根据如图所示的反应,推测Y可能是什么物质( )
Y黄色沉淀
无色溶液
淡黄色沉淀.
正确答案
解析
解:A.若Y为氯化钠,则加入硝酸银会发生:NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3,生成的氯化银为白色沉淀,不合题意,故A错误;
B.若Y为溴化钠,则加入硝酸银会发生:NaBr+AgNO3═AgBr↓+NaNO3,生成的溴化银为淡黄色沉淀,滴加过量氨水,AgBr+NH3•H2O═AgOH+NH4Br,AgOH+2NH3•H2O═Ag(NH3)2++OH‑+2H2O,淡黄色沉淀刚好完全溶解为无色溶液,加过量硝酸,6Br‑+8H++2NO3-═3Br2+2NO↑+4H2O,无淡黄色沉淀生成,故B错误;
C.若Y为碘化钠,则加入硝酸银会发生:NaI+AgNO3═AgI↓+NaNO3,生成的碘化银为黄色沉淀,滴加过量氨水,AgI+NH3•H2O═AgOH+NH4I,AgOH+2NH3•H2O═Ag(NH3)2++OH‑+2H2O,黄色沉淀刚好完全溶解为无色溶液,加过量硝酸,6I‑+8H++2NO3-═3I2+2NO↑+4H2O,有淡黄色沉淀碘生成,符合题意,故C正确;
D.若Y为砹化钠,则加入硝酸银会发生:NaAt+AgNO3═AgAt↓+NaNO3,生成的砹化银为深黄色沉淀,不符合题意,故D错误;
故选C.
向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入过量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
正确答案
解析
解:通入Cl2后将按顺序发生以下三个反应:
①Na2SO3+Cl2+H2O═Na2SO4+2HCl,
②2NaI+Cl2═2NaCl+I2,
③2NaBr+Cl2═2NaCl+Br2;
当Cl2过量时,蒸干灼烧,HCl、Br2会挥发,I2会升华,将得到Na2SO4和NaCl的混合物,
故选:A.
自来水厂生产自来水的工艺流程示意图如图所示
“加氯”是指加入含有氯元素的物质,该物质可以是( )
正确答案
解析
解:A、氯气能和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能够杀菌消毒,所以氯气可以,故A正确;
B、二氧化氯中氯是+4价,是一种高效的消毒剂,所以可以杀菌消毒,故B正确;
C、自来水中加入氯化钠使自来水变咸,无杀毒效果,故C错误;
D、氯酸钠加入自来水引入杂质离子钠离子和氯酸根离子,中性水无氧化性,故D错误;
故选AB.
二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示.常温下,S2Cl2遇水易发生反应,并产生能使品红褪色的气体.下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,电子式为,故A错误;
B.S2Cl2中Cl-S属于极性键,S-S键属于非极性键,不对称的结构,为极性分子,故B正确;
C.组成与结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高,则熔沸点:S2Br2>S2Cl2,故C正确;
D.S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),一部分降低到0价(生成S),反应的方程式可能为2S2Cl2+2H2O→SO2↑+3S↓+4HCl,故D正确.
故选A.
洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一.漂白粉是常用的消毒剂.
(1)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,反应的化学方程式为:______;氯气为______(填“氧化剂”、“还原剂”).
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)______.
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为______.
(4)配制好的漂白粉溶液放置时间太久,又会失效,原因是______(用化学方程式表示).
正确答案
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
氧化剂、还原剂
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
2HClO2HCl+O2↑
解析
解:(1)石灰乳和氯气反应制备漂白粉,该反应为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,在反应中,Cl的化合价既升高有降低,氯气既是氧化剂又是还原剂,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;氧化剂、还原剂;
(2)由2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O可知,生成物中CaCl2和Ca(ClO)2为漂白粉的主要成分,Ca(ClO)2为有效成分,
故答案为:Ca(ClO)2;
(3)漂白粉生效的原理方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
(4)漂白粉溶液放置时间太久,又会失效,原因是2HClO2HCl+O2↑,
故答案为:2HClO2HCl+O2↑.
加热下列各物质没有单质生成的是( )
正确答案
解析
解:A.加热高锰酸钾时,高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,有单质氧气生成,故A错误;
B.加热一水合氨时,一水合氨分解生成氨气和水,反应方程式为NH3.H2ONH3↑+H2O,没有单质生成,故B正确;
C.加热氯酸钾,氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,反应方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,有单质生成,故C错误;
D.加热双氧水,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为2H2O22H2O+O2↑,有单质生成,故D错误.
故选B.
下列物质的漂白过程不涉及氧化还原反应的是( )
正确答案
解析
解:A、都具有强氧化性而使有色布条褪色,发生氧化还原反应,故A错误;
B、二氧化硫可与品红中的有机色质结合,而使品红褪色,加热会恢复原来的颜色,没有发生氧化还原反应,故B正确;
C、漂白粉的有效成分次氯酸钙具有强氧化性而使染料褪色,发生氧化还原反应,故C错误;
D、氯水中含有的次氯酸具有强氧化性而使有色布条褪色,发生氧化还原反应,故D错误;
故选:B.
将下列溶液分别加入到用氯气消毒过的自来水中,会产生沉淀的是( )
正确答案
解析
解:A.氯水中含Cl-,与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀,故A选;
B.氯水中的微粒不与NaNO3溶液反应生成沉淀,故B不选;
C.氯水中的微粒不与NaCl反应,故C不选;
D.氯水中的微粒不与K2SO4溶液反应,故D不选;
故选A.
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