(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因
是 。 (4)下列关于上述流程的说法中,合理的是 。(填字母)
a.反应①进行过程中应持续鼓入空气
b.反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl c.反应②中NaOH溶液应过量
d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,
得到粗产品NaClO2 Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
(5)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为
?3
5×10mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 SO4? 2SO3? 6.87×10? 62NO3? 1.5×10? 4NO2? 1.2×10? 5Cl? 3.4×10? 34c /(mol/L) 8.35×10? ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。
②由实验结果可知,脱硫反应速率 (填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是 。(答出两条即可)
28.(16分)碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案:
试剂 实验 滴管 0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) 0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) 试管 1 mol/L Na2CO3溶液 (pH=11.9) 实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色 现象 产生白色沉淀及少量无1 mol/L NaHCO3溶液 实验Ⅱ:色气泡,2min后出现明显的灰(pH=8.6) 绿色 2mL 0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 1 mol/L NaHCO3溶液 实验Ⅲ:产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色 溶液(pH=4.0) (pH=8.6) (1)实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:
Fe2++ +
+
H2O Fe(OH)3 + HCO3?
(2)实验II中产生FeCO3的离子方程式为 。
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(3)为了探究实验III中NH4所起的作用,甲同学设计了实验IV进行探究:
操作 向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入 ,再加入一实验IV 定量Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na对实验无与实验III现影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合 实验IV中加入Na2SO4固体的目的是 。 对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:NH4水解产生H,降低溶液pH,减少了
副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:
,再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度
最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。
+
+
++
现象 象相同 ① 补全A中装置并标明所用试剂。
② 为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是 。 (5)实验反思:经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验
分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是 。
26.(12分)化学家侯德榜创立了中国的制碱工艺,促进了世界制碱技术的发展。下图是纯
碱工艺的简化流
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(1)写出CO2的电子式____________________。
(2)用离子方程式表示纯碱工艺中HCO3的生成___________________。 (3)工业生产时先氨化再通CO2,顺序不能颠倒,原因是_______________。 (4)滤液A中最主要的两种离子是_________。
(5)某小组设计如下实验分离滤液A中的主要物质。打开分液漏斗活塞,一段时间后,试管中有白色晶体生成,用化学原理解释白色晶体产生的原因___________________。
-
(6)某纯碱样品因煅烧不充分而含少量NaHCO3,取质量为m1的纯碱样品,充分加热后质量为m2,则此样品中碳酸氢钠的质量分数为______________________。
28.(15分)研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:
已知:Cr2O7 (橙色)+H2O
3+
3+
2-
2CrO4(黄色)+2H △H= +13.8 kJ/mol,+6价铬盐在一
2-+
定条件下可被还原为Cr,Cr在水溶液中为绿色。
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(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是________。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深
++
不一定是c(H)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明?____(“是”或“否”),理由是_________________________________。
(3)对比试管a、b、c的实验现象,得到的结论是________________。
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,分析上图的实验现象,得出的结论是_______;写出此过程中氧化还原反应的离子方程式________________。
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O7废水,探究不同因素对含Cr2O7废水处理的影响,
2-结果如下表所示(Cr2O7的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验 是否加入Fe2(SO4)3 是否加入H2SO4 ⅰ 否 否 ⅱ 否 ⅲ 加入5g ⅳ 否 加入1mL 2-2-
加入1mL 加入1mL 阴、阳极 阴、阳极 阴、阳极 阴极为石墨, 电极材料 均为石墨 均为石墨 均为石墨 Cr2O7的去除率/% 2-2-阳极为铁 57.3 0.922 12.7 20.8 ①实验ⅱ中Cr2O7放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ中Fe去除Cr2O7的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O7去除率提高较多的原因_______________。
3+
2-2-
26.(12分)(除特别注明,均每空2分)
(1) (2分)
—
+
(2) CO2+NH3·H2O=HCO3+NH4(写NaHCO3↓给分,其他答案合理给分)(2分)
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(3) NH3极易溶于水,先通NH3可使更多的CO2与其反应,能增大c(NH4)和c(HCO3),有利于NaHCO3晶体的析出(2分) (4) NH4+和Cl(1分)
(5)滤液A中含有大量NH4+和Cl,加入食盐,增大c(Cl);通入氨气,增大c(NH4),使平衡NH4Cl(s)
NH4(aq)+ Cl(aq)逆向移动,促使氯化铵结晶析出。温度降低有
+
---+
-
+-
利于氯化铵结晶析出(3分)
(6) (2分)
28.(15分)(除特别注明,均每空2分)(1)溶液变黄色(2分) (2)否(1分)
Cr2O7(橙色)+H2O
2-
2CrO4(黄色)+ 2H正向是吸热反应,若因浓H2SO4溶于水而
2-+
温度升高,平衡正向移动,溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深,说明橙色加深就是增大c(H)平衡逆向移动的结果。(2分)
(3)碱性条件下,+6价铬主要以CrO4存在;酸性条件下,主要以Cr2O7存在。(2分) (4)碱性条件下,CrO4不能氧化I;酸性条件下,Cr2O7能氧化I。(或Cr2O7氧化 性强于CrO4)… …(2分)
6I+ Cr2O7+14H==3I2+ 2Cr+ 7H2O(2分) (5)①Cr2O7+ 6e+14H+==2Cr+ 7H2O(2分)
②阳极Fe失电子生成Fe,Fe与Cr2O7在酸性条件下反应生成Fe,Fe在阴极得电子生成Fe,继续还原Cr2O7,Fe循环利用提高了Cr2O7的去除率。(2分)
2+
2-2+
2-2+
2+
2-3+
3+
2-一
3+
-2-+
3+
2-2--2--2-2-2-+
20