- 比色法
- 共1072题
甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，在300-400℃时分解．实验室制取的方法之一是利用反应：Ca（0H）2+2HCH0+2H2O2═Ca（HCOO）2+4H2O．实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛（HCHO）依次加入质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比为1：2：1.2），最终可得到质量分数为98%上且重金属含量极低的优质产品．
（1）反应温度最好控制在30-70℃，温度不宜过高，其主要原因是______．
（2）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠以抑制甲醛发生副反应，同时还要加入少量的Na2S溶液，加入硫化钠的目的是______．
（3）结束后需调节溶液的pH为7-8，其目的是______，最后经结晶分离，干燥得产品．
（4）饲料行业中，甲酸钙常与草酸钙混合使用，现取0.388g Ca（HCOO）2与CaC2O4的混合物，先加入稀H2SO4溶解，再用0.1000mol•L-1的KMnO4标准溶液滴定，终点时消耗KMnO4溶液20.00mL．
已知滴定时发生反应的离子方程式如下（未配平）：
Ⅰ．MnO4-+HCOOH+H+→Mn2++CO2↑+H2O
Ⅱ．MnO4-+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O
①滴定操作过程中需要用到的仪器有______（填字母）；
②达到滴定终点的现象是______；
③原混合物中Ca（HCOO）2与CaC2O4的物质的量之比为______．
正确答案
解：（1）过氧化氢受热易分解：2H2O2
故答案为：防止H2O2分解和甲醛挥发；
（2）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，硫化钠与重金属离子结合生成硫化物，硫化物难溶于水，可以除去重金属离子；
故答案为：除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去）；
（3）甲酸根离子为弱酸根离子，则甲酸钙水解显弱碱性，调节溶液pH 7～8，溶液为弱碱性能抑制甲酸钙水解，结束后需调节溶液的pH 7～8，显弱碱性，能除去甲酸，
故答案为：防止甲酸钙水解（或除去甲酸）；
（4）①滴定操作中需要使用滴定管和锥形瓶，即B、D正确，
故答案为：B、D；
②滴定结束之前溶液为无色，滴定结束时高锰酸钾溶液过量，溶液变为紫色，所以滴定终点颜色变化为：无色变为紫色或高锰酸钾溶液不褪色，
故答案为：无色变为紫色或高锰酸钾溶液不褪色；
③HCOOH反应中C由+2价升高为二氧化碳中+4价，MnO4-中Mn由+7价降为Mn2+中的+2价，要使氧化剂与还原剂得失电子相等则H2C2O4系数为5，MnO4-系数为2，结合原子个数守恒，反应方程式：2MnO4-+5HCOOH+6H+=2Mn2++5CO2↑+8H2O；H2C2O4反应中C由+3价升高为二氧化碳中+4价，MnO4-中Mn由+7价降为Mn2+中的+2价，要使氧化剂与还原剂得失电子相等则H2C2O4系数为5，MnO4-系数为2，结合原子个数守恒，反应方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；则
故答案为：2：1．
解析
解：（1）过氧化氢受热易分解：2H2O2
故答案为：防止H2O2分解和甲醛挥发；
（2）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，硫化钠与重金属离子结合生成硫化物，硫化物难溶于水，可以除去重金属离子；
故答案为：除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去）；
（3）甲酸根离子为弱酸根离子，则甲酸钙水解显弱碱性，调节溶液pH 7～8，溶液为弱碱性能抑制甲酸钙水解，结束后需调节溶液的pH 7～8，显弱碱性，能除去甲酸，
故答案为：防止甲酸钙水解（或除去甲酸）；
（4）①滴定操作中需要使用滴定管和锥形瓶，即B、D正确，
故答案为：B、D；
②滴定结束之前溶液为无色，滴定结束时高锰酸钾溶液过量，溶液变为紫色，所以滴定终点颜色变化为：无色变为紫色或高锰酸钾溶液不褪色，
故答案为：无色变为紫色或高锰酸钾溶液不褪色；
③HCOOH反应中C由+2价升高为二氧化碳中+4价，MnO4-中Mn由+7价降为Mn2+中的+2价，要使氧化剂与还原剂得失电子相等则H2C2O4系数为5，MnO4-系数为2，结合原子个数守恒，反应方程式：2MnO4-+5HCOOH+6H+=2Mn2++5CO2↑+8H2O；H2C2O4反应中C由+3价升高为二氧化碳中+4价，MnO4-中Mn由+7价降为Mn2+中的+2价，要使氧化剂与还原剂得失电子相等则H2C2O4系数为5，MnO4-系数为2，结合原子个数守恒，反应方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；则
故答案为：2：1．
高铁酸钾的确是一种新型、高效、多功能水处理剂，应用前景广阔．实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量高铁酸钾的操作步骤如下：
（1）制备次氯酸钾强碱性饱和溶液：①在100mL水中溶解56gKOH，冷至室温后倒入三口瓶中（装置见右图），
①石灰乳的作用是______．石灰乳参与反应的化学方程式______．
②反应过程中和保存饱和次氯酸钾中用冷水浴冷却的原因是______
______（以必要文字和方程式加以说明）．
③在上述制备过程中不断搅拌原因是______（以必要文字加以说明）．
（2）合成高铁酸钾：将次氯酸钾饱和溶液转入烧杯，冷水浴冷却，在剧烈搅拌下分次加入13.5g研细的FeCl3•6H2O，立即产生大量紫黑色K2FeO4．加少量稳定剂Na2SiO3•9H2O和CuCl2•2H2O，反应30min后，分次加入100gKOH固体，保持温度在20℃以下，陈化30min，用玻璃砂芯漏斗抽滤，得高铁酸钾粗品．
①写出合成高铁酸钾的离子方程式______．
②13.53gFeCl3•6H2O理论上可制得高铁酸钾______g．
（3）高铁酸钾的净水原理：①高铁酸钾在水中发生反应生成Fe（OH）3胶体．写出化学方程式______
______．②高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是______、______．
正确答案
除去未反应氯气，防止氯气污染空气
2Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
温度高时，反应生成氯酸钾，6KOH+3Cl2
降低了次氯酸钾的产量
反应放热，不利于次氯酸钾的生成．
Fe3++3OH-=Fe（OH）3，2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
9.9
4K2FeO4+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8KOH+3O2
删除此空
消毒
净水
解析
解：（1）①氯气有毒，污染空气，石灰乳与氯气反应方程式为：2Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．石灰乳除去未反应氯气，防止氯气污染空气．
故答案为：除去未反应氯气，防止氯气污染空气；2Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
②温度不同时，氯气与KOH反应的产物也不同，常温下，生成次氯酸钾，受热时生成氯酸钾．温度高时，反应生成氯酸钾，6KOH+3Cl2
故答案为：温度高时，反应生成氯酸钾，6KOH+3Cl2
③反应放热，不利于次氯酸钾的生成．
故答案为：反应放热，不利于次氯酸钾的生成．
（2）①铁离子与氢氧根离子生成氢氧化铁，氢氧化铁被次氯酸根氧化为高铁酸根（FeO42-）同时生成Cl-、H2O．
反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3，2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3，2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
②13.53gFeCl3•6H2O的物质的量为n（FeCl3•6H2O）=
故答案为：9.9．
（3））①高铁酸钾与水反应生成氧气和Fe（OH）3（胶体）、氢氧化钾，反应方程式为4K2FeO4+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8KOH+3O2；
故答案为：4K2FeO4+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8KOH+3O2．
②高铁酸钾与水反应过程中生成原子氧[O]和Fe（OH）3胶体，高铁酸钾与生成原子氧[O]具有强氧化性，杀菌消毒，Fe（OH）3胶体吸附悬浮物质净水．
故答案为：消毒、净水．
（2014秋•潜山县校级月考）实验室里临时需要用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液．已知CO2气体通入NaOH溶液过程中极易过量生成NaHCO3，且无明显现象．
实验室有下列试剂：①未知浓度的NaOH溶液；②37%的盐酸；③37%的硫酸；④14%的盐酸；⑤大理石；⑥K2CO3固体；⑦碱式碳酸铜．
实验室有以下仪器：铁架台，启普发生器，量筒，烧杯，橡皮管，玻璃导管，分液漏斗．已知下表中各物质在常温时的溶解度（g/100g H2O）
（1）实验应选用的仪器：除启普发生器，橡皮管，玻璃导管外，还需要：______；
（2）为了保证制得的Na2CO3溶液尽量纯，应选用的药品（填编号）：除①外，还需要：______；
（3）简要叙述实验步骤，直到制得纯Na2CO3溶液（仪器安装可省略）．______．
（4）据实验给出的溶解度表，求出当NaOH溶液中溶质的质量分数大于______时，在通入CO2过程中会有晶体析出．
正确答案
解：根据NaOH+CO2=NaHCO3、NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O知，用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液，如果二氧化碳过量则生成NaHCO3，如果二氧化碳不足量，则溶液中易存在杂质NaOH，为了制取较纯净的Na2CO3溶液，应该量取两份相同体积、相同浓度的NaOH溶液，向其中一份中通入过量二氧化碳制取NaHCO3，然后将制取的NaHCO3溶液倒入另一份NaOH溶液中即可得到较纯净的Na2CO3溶液，
（1）做该实验需要制取二氧化碳，制取二氧化碳时需要启普发生器、橡皮管、玻璃导管，还需要烧杯盛放氢氧化钠溶液，量筒量取溶液，故答案为：烧杯、量筒；
（2）实验时需要制取碳酸氢钠溶液，制取碳酸氢钠溶液时除了需要NaOH溶液外还需要二氧化碳，实验室用稀盐酸和大理石制备二氧化碳，故选④⑤；
（3）根据分析知，其操作步骤为：①量取一定量的NaOH溶液分成两等份，
②制取CO2，向其中一份NaOH溶液中通人过量的CO2气体，
③将两份溶液混合摇匀，
故答案为：①量取一定量的NaOH溶液分成两等份，
②制取CO2，向其中一份NaOH溶液中通人过量的CO2气体，
③将两份溶液混合摇匀；
（4）根据溶解性表知，NaHCO3溶液达到饱和状态时，继续通入二氧化碳会导致溶液成为过饱和溶液，有NaHCO3析出，假设NaHCO3饱和溶液中水的质量是100g，根据溶解度表知，溶液中NaHCO3质量为8.4g，根据Na原子守恒得m（NaOH）=
则氢氧化钠溶液中溶质质量分数=
故答案为：3.85%．
解析
解：根据NaOH+CO2=NaHCO3、NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O知，用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液，如果二氧化碳过量则生成NaHCO3，如果二氧化碳不足量，则溶液中易存在杂质NaOH，为了制取较纯净的Na2CO3溶液，应该量取两份相同体积、相同浓度的NaOH溶液，向其中一份中通入过量二氧化碳制取NaHCO3，然后将制取的NaHCO3溶液倒入另一份NaOH溶液中即可得到较纯净的Na2CO3溶液，
（1）做该实验需要制取二氧化碳，制取二氧化碳时需要启普发生器、橡皮管、玻璃导管，还需要烧杯盛放氢氧化钠溶液，量筒量取溶液，故答案为：烧杯、量筒；
（2）实验时需要制取碳酸氢钠溶液，制取碳酸氢钠溶液时除了需要NaOH溶液外还需要二氧化碳，实验室用稀盐酸和大理石制备二氧化碳，故选④⑤；
（3）根据分析知，其操作步骤为：①量取一定量的NaOH溶液分成两等份，
②制取CO2，向其中一份NaOH溶液中通人过量的CO2气体，
③将两份溶液混合摇匀，
故答案为：①量取一定量的NaOH溶液分成两等份，
②制取CO2，向其中一份NaOH溶液中通人过量的CO2气体，
③将两份溶液混合摇匀；
（4）根据溶解性表知，NaHCO3溶液达到饱和状态时，继续通入二氧化碳会导致溶液成为过饱和溶液，有NaHCO3析出，假设NaHCO3饱和溶液中水的质量是100g，根据溶解度表知，溶液中NaHCO3质量为8.4g，根据Na原子守恒得m（NaOH）=
则氢氧化钠溶液中溶质质量分数=
故答案为：3.85%．
用菱锌矿（主要成分为碳酸锌，还含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等）制备氯化锌的一种流程如下：
（1）在反应3前要将菱锌矿研磨，其目的是______．
（2）反应4将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为______．
（3）加入氧化锌调节pH=4.5，反应5的离子方程式为______、______．
（4）锌粉不在反应4之前加入的原因是______．
（5）若用石墨作电极电解滤液Y，则可以得到参与本流程反应的物质有______．
正确答案
解：（1）依据影响化学反应速率的因素分析判断，增大接触面积会增大反应速率，故答案为：增大反应物接触面积，使反应3反应速率加快；
（2）反应1是氯气与氢氧化钠溶液反应，产物是NaClO、NaClO3和水，反应3中加入了过量盐酸，反应4中将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O，
故答案为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O；
（3）加入氧化锌调节溶液的pH=4.5，同时得到红褐色沉淀Fe（OH）3，同时不引入新的杂质；反应的离子方程式为：ZnO+2H+═Zn2++H2O，Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3↓+3H+，
故答案为：ZnO+2H+═Zn2++H2O；Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3↓+3H+；
（4）因为菱锌矿中含有杂质离子Fe3+，以及加入的盐酸均可以与锌粉反应，这样锌的用量增加，并造成后续反应中所用的次氯酸钠或氯酸钠的用量也增加，
故答案为：Zn和H+以及Fe3+反应，将增加Zn的用量以及后续实验中次氯酸钠（或氯酸钠）的用量；
（5）滤液Y是ZnCl2，用石墨作电极，电解时首先得到H2和Cl2，当ZnCl2浓度较大时还可以得到Zn，故答案为：H2、Cl2、Zn．
解析
解：（1）依据影响化学反应速率的因素分析判断，增大接触面积会增大反应速率，故答案为：增大反应物接触面积，使反应3反应速率加快；
（2）反应1是氯气与氢氧化钠溶液反应，产物是NaClO、NaClO3和水，反应3中加入了过量盐酸，反应4中将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O，
故答案为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O；
（3）加入氧化锌调节溶液的pH=4.5，同时得到红褐色沉淀Fe（OH）3，同时不引入新的杂质；反应的离子方程式为：ZnO+2H+═Zn2++H2O，Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3↓+3H+，
故答案为：ZnO+2H+═Zn2++H2O；Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3↓+3H+；
（4）因为菱锌矿中含有杂质离子Fe3+，以及加入的盐酸均可以与锌粉反应，这样锌的用量增加，并造成后续反应中所用的次氯酸钠或氯酸钠的用量也增加，
故答案为：Zn和H+以及Fe3+反应，将增加Zn的用量以及后续实验中次氯酸钠（或氯酸钠）的用量；
（5）滤液Y是ZnCl2，用石墨作电极，电解时首先得到H2和Cl2，当ZnCl2浓度较大时还可以得到Zn，故答案为：H2、Cl2、Zn．
工业上生产高氯酸时，还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠（NaClO2），其工艺流程如下：
已知：
1、NaHSO4溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出．
2、高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸，沸点90℃．
请回答下列问题：
（1）反应器Ⅰ中冷却的目的是______，方法1使用的操作是______．
（2）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为______．
（3）通入反应器Ⅱ中的SO2用另一物质H2O2代替同样能生成 NaClO2，请简要说明双氧水在反应中能代替SO2的原因是______．
（4）Ca（ClO）2、ClO2、NaClO、NaClO2 等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有______，请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂 NaClO的离子方程式______．
正确答案
解：（1）NaClO3和浓H2SO4在反应器I中反应生成HClO4、ClO2和NaHSO4，其反应的化学方程式为：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；冷却溶液时会降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出；高氯酸的沸点低，易挥发，蒸馏可以得到纯净的高氯酸，
故答案为：降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出；蒸馏；
（2）反应器Ⅱ中ClO2与二氧化硫、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠，其反应的离子方程式为：2ClO2+SO2+4OH-═2ClO2-+SO42-+2H2O，
故答案为：2ClO2+SO2+4OH-═2ClO2-+SO42-+2H2O；
（3）H2O2中O元素为-1价，有还原性，能被强氧化剂氧化，H2O2能还原ClO2，所以入反应器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同样能生成NaClO2；
故答案为：H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2；
（4）具有强氧化性的物质能用作消毒剂和漂白剂，已知Ca（ClO）2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂，是因为它们都具有强氧化性；工业上用氯气和NaOH溶液生产次氯酸钠溶液，同时生成NaCl和水，其反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，
故答案为：强氧化；Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．
解析
解：（1）NaClO3和浓H2SO4在反应器I中反应生成HClO4、ClO2和NaHSO4，其反应的化学方程式为：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；冷却溶液时会降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出；高氯酸的沸点低，易挥发，蒸馏可以得到纯净的高氯酸，
故答案为：降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出；蒸馏；
（2）反应器Ⅱ中ClO2与二氧化硫、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠，其反应的离子方程式为：2ClO2+SO2+4OH-═2ClO2-+SO42-+2H2O，
故答案为：2ClO2+SO2+4OH-═2ClO2-+SO42-+2H2O；
（3）H2O2中O元素为-1价，有还原性，能被强氧化剂氧化，H2O2能还原ClO2，所以入反应器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同样能生成NaClO2；
故答案为：H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2；
（4）具有强氧化性的物质能用作消毒剂和漂白剂，已知Ca（ClO）2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂，是因为它们都具有强氧化性；工业上用氯气和NaOH溶液生产次氯酸钠溶液，同时生成NaCl和水，其反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，
故答案为：强氧化；Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．
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