- 比色法
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（2015秋•淮安校级期末）碘化钠是实验室中常见的分析试剂，常用于医疗和照相业．工业上通常用水合肼（N2H4•H2O）还原法制取碘化钠，工艺流程如下：
（1）合成过程的反应产物中含有IO3-，写出合成过程的离子方程式______．
（2）工业上也可以用Na2S或Fe屑还原制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是______．
（3）请补充完整检验还原液中是否含有IO3-的实验方案：取适量还原液，______．
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液．
（4）测定产品中NaI含量的实验步骤如下：
a．称取4.000g样品、溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测液于锥形瓶中；
c．用0.1000mol•L-1AgNO3溶液滴定至终点，记录消耗AgNO3溶液的体积；
d．重复b、c操作2～3次，记录相关实验数据．
①滴定过程中，AgNO3溶液应放在______（填“酸式”或“碱式”）滴定管中；步骤d的目的是______．
②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低（忽略测定过程中的误差），其可能的原因是______．
正确答案
解：合成过程的反应产物中含有IO3-，发生反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，加入水合肼得到氮气与NaI，即发生反应：3N2H4•H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，得到的NaI溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI．
（1）发生反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，故答案为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；
（2）N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高，
故答案为：N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O；
（3）检验还原液中是否含有IO3-的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-，
故答案为：加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-；
（4）①稀溶液溶液呈酸性，应放在酸式滴定管中；重复操作，减少实验误差，
故答案为：酸式滴定管；减少实验误差；
②部分NaI被空气中O2氧化，导致滴定消耗硝酸银溶液偏小，测定产品中的NaI含量偏低，故答案为：部分NaI被空气中O2氧化．
解析
解：合成过程的反应产物中含有IO3-，发生反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，加入水合肼得到氮气与NaI，即发生反应：3N2H4•H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，得到的NaI溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI．
（1）发生反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，故答案为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；
（2）N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高，
故答案为：N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O；
（3）检验还原液中是否含有IO3-的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-，
故答案为：加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-；
（4）①稀溶液溶液呈酸性，应放在酸式滴定管中；重复操作，减少实验误差，
故答案为：酸式滴定管；减少实验误差；
②部分NaI被空气中O2氧化，导致滴定消耗硝酸银溶液偏小，测定产品中的NaI含量偏低，故答案为：部分NaI被空气中O2氧化．
高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料．新工艺采用工业冶铜后的废气SO2进行湿法浸取软锰矿（主要含MnO2，同时含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3）来制备．（已知亚硫酸酸性强于碳酸）
①将过量的SO2气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作，并控制温度加热反应；
②向浸锰结束后的滤液中加入MnO2、同时通入空气，再用Na2CO3溶液调节pH为3.7后过滤分离；
③调节滤液pH值为6.5～7.2，然后加入NH4HCO3，有浅红色的沉淀生成，过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰．
工业流程图如下：
已知生成氢氧化物的pH如下表：
请根据题中有关信息回答问题：
（1）“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有______．
（2）由图可知，副反应MnSO4+SO2
（3）步骤②中加入MnO2和通入空气的作用______．
（4）③中控制温度为60～70℃，温度不宜太高的原因是______．
（5）与传统的电解法制MnCO3工艺相比较，新工艺的优点是______（写两点）．
正确答案
解：（1）浸锰矿所用试剂为酸，酸和碱性氧化物反应生成盐和水，能和酸反应的氧化物为Fe2O3、Al2O3和MnO2，二氧化硫有还原性，能把三价铁离子和二氧化锰含有生成二价铁离子和二价锰离子，所以溶液中含有的阳离子为Mn2+、Fe2+、Al3+，
故答案为：Mn2+、Fe2+、Al3+；
（2）根据图象知，温度越高，MnS2O6的生成率越低，所以该反应的正反应是放热反应，焓变小于△H＜0；当温度为 150℃时，MnS2O6的生成率为0，故选温度为 150℃．
故答案为：＜；150℃；
（3）二氧化锰有氧化性，二氧化硫有还原性，所以二氧化锰和二氧化硫能发生氧化还原反应，加入MnO2是为了除去过量的SO2；空气中含有氧气，二价铁离子不稳定能被空气中的氧气氧化生成三价铁离子，三价铁离子和碳酸钠反应生成沉淀碳酸铁，所以通入空气将Fe2+氧化成Fe3+便于后来加碳酸钠除去，
故答案为：加入MnO2是为了除去过量的SO2；通入空气将Fe2+氧化成Fe3+便于后来加碳酸钠除去；
（4）温度高时，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，所以）③中控制温度为60～70℃，温度不宜太高的原因是防止NH4HCO3受热分解，
故答案为：防止NH4HCO3受热分解；
（5）二氧化硫有毒，直接排空污染环境，二氧化硫和软锰矿浸出浆反应充分运用了二氧化硫，保护了环境；电解需要电能，浪费资源，新工艺能节约能源，
故答案为：综合利用了尾气SO2有利于环境保护，同时节约能源．
解析
解：（1）浸锰矿所用试剂为酸，酸和碱性氧化物反应生成盐和水，能和酸反应的氧化物为Fe2O3、Al2O3和MnO2，二氧化硫有还原性，能把三价铁离子和二氧化锰含有生成二价铁离子和二价锰离子，所以溶液中含有的阳离子为Mn2+、Fe2+、Al3+，
故答案为：Mn2+、Fe2+、Al3+；
（2）根据图象知，温度越高，MnS2O6的生成率越低，所以该反应的正反应是放热反应，焓变小于△H＜0；当温度为 150℃时，MnS2O6的生成率为0，故选温度为 150℃．
故答案为：＜；150℃；
（3）二氧化锰有氧化性，二氧化硫有还原性，所以二氧化锰和二氧化硫能发生氧化还原反应，加入MnO2是为了除去过量的SO2；空气中含有氧气，二价铁离子不稳定能被空气中的氧气氧化生成三价铁离子，三价铁离子和碳酸钠反应生成沉淀碳酸铁，所以通入空气将Fe2+氧化成Fe3+便于后来加碳酸钠除去，
故答案为：加入MnO2是为了除去过量的SO2；通入空气将Fe2+氧化成Fe3+便于后来加碳酸钠除去；
（4）温度高时，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，所以）③中控制温度为60～70℃，温度不宜太高的原因是防止NH4HCO3受热分解，
故答案为：防止NH4HCO3受热分解；
（5）二氧化硫有毒，直接排空污染环境，二氧化硫和软锰矿浸出浆反应充分运用了二氧化硫，保护了环境；电解需要电能，浪费资源，新工艺能节约能源，
故答案为：综合利用了尾气SO2有利于环境保护，同时节约能源．
如图是实验室制备1，2-二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置（加热及夹持设备已略）．
有关数据如表：
请按要求回答下列问题：
（1）A中药品为1：3的无水乙醇和浓硫酸混合液，写出制备乙烯的化学反应方程式：______．
（2）下列有关A中反应说法错误的是______（填编号）
A．将乙醇缓慢加入浓硫酸中配制混合酸
B．温度在140℃时，其主要反应为取代反应
C．浓硫酸的作用是脱水和催化
D．加入碎瓷片的作用是加快反应速度
（3）装置D中品红溶液的作用是______；同时B装置是安全瓶，监测实验进行时E中是否发生堵塞，请写出堵塞时的现象______．
（4）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是______，但又不能用冰水，其原因是______．
（5）装置F中的化学反应方程式为：______．
正确答案
解：（1）乙醇在浓硫酸作催化剂加热170℃时生成乙烯，其反应方程式为：CH3CH2OH，
故答案为：CH3CH2OH
（2）A．浓硫酸溶于水放出大量的热，加入药品时，为防止酸液飞溅，应先加入乙醇再加入浓硫酸，故A错误；
B．温度在140℃时，其主要反应为乙醇发生分子内脱水生成乙醚，为取代反应，故B正确；
C．在浓硫酸作用下，乙醇可发生消去反应生成乙烯，在反应中，浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用，故C正确；
D．加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸，故D错误；
故答案为：AD；
（3）二氧化硫能使品红褪色，装置D中品红溶液验证二氧化硫是否被除尽，如果乙烯的速率过快，导致E装置内乙烯和溴单质来不及完全反应逸出，E中发生堵塞，导致整个装置压强增大，B中压强增大，玻璃管中液面会上升，
故答案为：验证二氧化硫是否被除尽；玻璃管中液面上升；
（4）液溴易挥发，反应过程中应用冷水冷却装置E，能减少液溴挥发，由表中数据可知温度太低，1，2-二溴乙烷会凝结为固体，不能用冰水，其原因是1，2-二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞，
故答案为：减少液溴挥发；1，2-二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞；
（5）用NaOH溶液吸收挥发出的溴蒸汽，减少对环境的污染，装置F中发生反应的化学方程式为Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，
故答案为：Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O．
解析
解：（1）乙醇在浓硫酸作催化剂加热170℃时生成乙烯，其反应方程式为：CH3CH2OH，
故答案为：CH3CH2OH
（2）A．浓硫酸溶于水放出大量的热，加入药品时，为防止酸液飞溅，应先加入乙醇再加入浓硫酸，故A错误；
B．温度在140℃时，其主要反应为乙醇发生分子内脱水生成乙醚，为取代反应，故B正确；
C．在浓硫酸作用下，乙醇可发生消去反应生成乙烯，在反应中，浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用，故C正确；
D．加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸，故D错误；
故答案为：AD；
（3）二氧化硫能使品红褪色，装置D中品红溶液验证二氧化硫是否被除尽，如果乙烯的速率过快，导致E装置内乙烯和溴单质来不及完全反应逸出，E中发生堵塞，导致整个装置压强增大，B中压强增大，玻璃管中液面会上升，
故答案为：验证二氧化硫是否被除尽；玻璃管中液面上升；
（4）液溴易挥发，反应过程中应用冷水冷却装置E，能减少液溴挥发，由表中数据可知温度太低，1，2-二溴乙烷会凝结为固体，不能用冰水，其原因是1，2-二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞，
故答案为：减少液溴挥发；1，2-二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞；
（5）用NaOH溶液吸收挥发出的溴蒸汽，减少对环境的污染，装置F中发生反应的化学方程式为Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，
故答案为：Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O．
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）A的化学式是______，装置Ⅲ中A在______极区产生．
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是______．
（3）通电电解前，检验Ⅲ中阴离子的方法和步骤是______．
（4）为防止Ⅱ中制各的NaClO2被还原成NaCl，应选合适的还原剂，除双氧水外，还可以选择的还原剂是______（填字母编号）．
a．Na2O2 b．FeCl2 c．Na2S
（5）常温时，HClO2的电离平衡常数Ka=1.07×10-2mol•L-1，Ⅱ中反应所得NaClO2溶液（含少量NaOH）的pH=13，则溶液中
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200mL，0 5mol•L-1的CuSO4溶液．生成铜3.2g，此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是______．
正确答案
H2SO4
阳
2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O
取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2
溶液，产生白色沉淀，证明含有SO42-
a
1.07×1010mol•L-1
c（H+）＞c（SO42-）＞c（Cu2+）＞c（OH-）
解析
解：（1）根据工艺流程图用无隔膜的电解槽电解饱和NaCl溶液，可知气体b为H2，用有离子隔膜的电解槽电解Na2SO4溶液，可知气体a为O2，该极为阳极，OH-放电，c（H+）增大，SO42-移向该极，所以A为硫酸溶液；
故答案为：H2SO4；阳；
（2）ClO2与H2O2反应生成NaClO2和氧气，则离子方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；
故答案为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；
（3）电解前Ⅲ中阴离子为SO42-，SO42-的检验方法：取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明含有SO42-；
故答案为：取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明含有SO42-；
（4）选择合适的不能引入杂质的还原剂，b、c均引入了杂质离子且Fe2+、S2-还原性较强，还原性与双氧水相似的为Na2O2，
故答案为：a；
（5）HClO2中Ka=
故答案为：1.07×1010mol•L-1；
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200mL，0.5mol•L-1的CuSO4溶液，生成铜3.2g即0.05mol，由电解方程式：2CuSO4+2H2O
故答案为：c（H+）＞c（SO42-）＞c（Cu2+）＞c（OH-）．
某工厂用软锰矿（含MnO2约70%及Al2O3）和闪锌矿（含ZnS约80%及FeS）共同生产MnO2和Zn（干电池原料）：
已知①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3的混合液．②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O
（1）A中属于还原产物的是______．
（2）MnCO3、Zn2（OH）2CO3的作用是______；II需要加热的原因是______；C的化学式是______．
（3）该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是______．
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是______．
（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4•10H2O），需进行的操作有蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥等．
（6）从生产MnO2和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是______．
正确答案
解：（1）比较信息①A与软锰矿中元素化合价的变化可知，Mn元素化合价由+4价降低为+2价，所以A中还原产物为MnSO4．
故答案为：MnSO4．
（2）由工艺流程可知，MnCO3、Zn2（OH）2CO3的作用就是调节pH，使Fe3+、Al3+沉淀完全．
Fe3+、Al3+沉淀容易形成胶体，不利于氢氧化铁、氢氧化铝沉降，Ⅱ中加热的目的是加速沉淀生成，防止胶体出现，并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀．
操作Ⅰ加热、浸取需要硫酸，由②可知C为硫酸，循环利用．
故答案为：调节溶液的pH，使Fe3+和 Al3+生成沉淀；加速沉淀生成，防止胶体出现，并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀；H2SO4．
（3）根据流程图可知，副产物有硫、氧化铁、氧化铝．
故答案为：硫、氧化铁、氧化铝．
（4）根据流程图可知，需要加入碳酸钠、硫酸，所以除矿石外，需购买的化工原料是碳酸钠、硫酸．
故答案为：碳酸钠、硫酸．
（5）从溶液中获得固体物质，需蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
故答案为：冷却结晶．
（6）设软锰矿、闪锌矿的质量分别为xg、yg，根据②可知MnO2、Zn的物质的量之比为1：1，则：
故答案为：1.03．
解析
解：（1）比较信息①A与软锰矿中元素化合价的变化可知，Mn元素化合价由+4价降低为+2价，所以A中还原产物为MnSO4．
故答案为：MnSO4．
（2）由工艺流程可知，MnCO3、Zn2（OH）2CO3的作用就是调节pH，使Fe3+、Al3+沉淀完全．
Fe3+、Al3+沉淀容易形成胶体，不利于氢氧化铁、氢氧化铝沉降，Ⅱ中加热的目的是加速沉淀生成，防止胶体出现，并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀．
操作Ⅰ加热、浸取需要硫酸，由②可知C为硫酸，循环利用．
故答案为：调节溶液的pH，使Fe3+和 Al3+生成沉淀；加速沉淀生成，防止胶体出现，并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀；H2SO4．
（3）根据流程图可知，副产物有硫、氧化铁、氧化铝．
故答案为：硫、氧化铁、氧化铝．
（4）根据流程图可知，需要加入碳酸钠、硫酸，所以除矿石外，需购买的化工原料是碳酸钠、硫酸．
故答案为：碳酸钠、硫酸．
（5）从溶液中获得固体物质，需蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
故答案为：冷却结晶．
（6）设软锰矿、闪锌矿的质量分别为xg、yg，根据②可知MnO2、Zn的物质的量之比为1：1，则：
故答案为：1.03．
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