【題目】亞硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、醫(yī)藥等工業(yè)。實驗室用如圖裝置(夾持裝置略)制取少量的NOSO4H,并檢驗產(chǎn)品純度。已知:NOSO4H遇水水解,但溶于濃硫酸而不分解。
(1)利用裝置A制取SO2,下列最適宜的試劑是_____(填下列字母編號)
A.Na2SO3固體和20%硝酸 B.Na2SO3固體和20%硫酸
C.Na2SO3固體和70%硫酸 D.Na2SO3固體和18.4mol/L硫酸
(2)裝置B中濃HNO3和SO2在濃H2SO4作用下反應(yīng)制得NOSO4H。
①為了控制通入SO2的速率,可以采取的措施是_______。
②該反應(yīng)必須維持體系溫度不低于20℃。若溫度過高,產(chǎn)率降低的可能原因是____。
③開始反應(yīng)緩慢,待生成少量NOSO4H后,溫度變化不大,但反應(yīng)速率明顯加快,其原因可能是______。
(3)在實驗裝置存在可能導致NOSO4H產(chǎn)量降低的缺陷是______。
(4)測定NOSO4H的純度
準確稱取1.337 g產(chǎn)品加入250 mL碘量瓶中,加入0.1000mol/L、60.00 mL的KMnO4標準溶液和10 mL 25%H2SO4溶液,然后搖勻。用0.2500 mol/L草酸鈉標準溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00 mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①配平:__MnO4-+___C2O42-+______=___Mn2++____+__H2O
②亞硝酰硫酸的純度=___%(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】C 調(diào)節(jié)分液漏斗活塞,控制濃硫酸的滴加速度 濃HNO3分解、揮發(fā) 生成的NOSO4H作為該反應(yīng)的催化劑 C(或A)中的水蒸氣會進入B,使產(chǎn)品發(fā)生水解 2 5 16H+ 2 10CO2↑ 8 95
【解析】
根據(jù)題意可知,在裝置B中利用濃HNO3與SO2在濃H2SO4作用下反應(yīng)制得NOSO4H,利用裝置A制取二氧化硫,利用裝置C吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣,據(jù)此分析。
(1)該裝置屬于固液或液液混合不加熱型裝置。Na2SO3溶液與HNO3反應(yīng)時,硝酸會氧化亞硫酸鈉本身被還原為一氧化氮,選項A不符合;實驗室制二氧化硫的原理是基于SO32-與H+的反應(yīng),因為生成的SO2會溶于水,所以不能用稀硫酸來制取,那樣不利于SO2的逸出,但如果是用濃硫酸(18.4mol/L),純硫酸是共價化合物,濃度越高,越不利于硫酸電離出H+,所以不適合用太濃的硫酸來制取SO2,選項B、選項D不符合;選項C符合;答案選C;
(2)裝置B中濃HNO3和SO2在濃H2SO4作用下反應(yīng)制得NOSO4H。
①為了控制通入SO2的速率,可以采取的措施是調(diào)節(jié)分液漏斗活塞,控制濃硫酸的滴加速度;
②該反應(yīng)必須維持體系溫度不低于20℃。若溫度過高,濃HNO3分解、揮發(fā),產(chǎn)率降低;
③開始反應(yīng)緩慢,待生成少量NOSO4H后,溫度變化不大,但生成的NOSO4H作為該反應(yīng)的催化劑,使反應(yīng)速率明顯加快;
(3)在實驗裝置存在可能導致NOSO4H產(chǎn)量降低的缺陷是C(或A)中的水蒸氣會進入B,使產(chǎn)品發(fā)生水解;
(5)①發(fā)生的是MnO4-和C2O42-的氧化還原反應(yīng),MnO4-做氧化劑,被還原成生成Mn2+,C2O42-做還原劑,被氧化成城二氧化碳。結(jié)合得失電子守恒和電荷守恒可得到MnO4-和C2O42-的離子反應(yīng)方程式為:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②根據(jù)題意可知,酸性KMnO4溶液先與NOSO4H反應(yīng),利用草酸鈉溶液滴定剩余酸性KMnO4溶液。用0.2500mol·L-1草酸鈉標準溶液滴定酸性KMnO4溶液,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL?芍S嗟KMnO4的物質(zhì)的量n1(MnO4-)=n(C2O42-)=×0.2500mol·L-1×20.00×10-3L=2×10-3mol,則亞硝酰硫酸消耗的KMnO4的物質(zhì)的量n2(MnO4-)=0.1000mol·L-1·60.00×10-3L-2×10-3mol=4×10-3mol。n(NOSO4H)=5/2n2(MnO4-)=10-2mol,亞硝酰硫酸的純度=m(NOSO4H)/1.337g×100%=10-2mol×127 g·mol-1/1.337g×100%=95.0%。
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【題目】海洋資源的利用具有廣闊前景。
(1)海水淡化的方法有_____(選填一種即可)。
(2)從海水中提取溴的主要步驟是向濃縮的海水中通入氯氣,將溴離子氧化,該反應(yīng)的離子方程式是____。
(3)下圖是從海水中提取鎂的簡單流程。
工業(yè)上常用于沉淀Mg2+的試劑A 的俗名是___,Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2 的離子方程式是_______。
(4)海帶灰中富含以I-形式存在的碘元素。實驗室提取I2 的途徑如下所示:
①灼燒海帶至灰燼時所用的主要儀器名稱是_______。步驟②加熱煮沸一會的目的是______________。
② 步驟④向濾液中加H2O2 和稀H2SO4 溶液,寫出該反應(yīng)的離子方程式_______________。反應(yīng)結(jié)束后,再加入CCl4 作萃取劑,振蕩、靜置,可以觀察到CCl4 層呈____________色。
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【題目】碲化鈉(Na2Te)可用作有機合成試劑及縮合反應(yīng)中的催化劑。以碲鉛礦(主要成分為PbTe)和粗鹽(含CaCl2、MgCl2及一些硫酸鹽、泥沙)為原料制備碲化鈉的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)Na2TeO4中Te的化合價為___。
(2)“沉淀”步驟中一系列試劑均過量,這些試劑依次包括_____(填化學式)和NaOH。
(3)“蒸發(fā)結(jié)晶”時用到的主要儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈、坩堝鉗、_____等。
(4)已知“焙燒”后,碲主要以TeO2形式存在,“焙燒”反應(yīng)的化學方程式為____。
(5)依據(jù)“氧化”“還原”兩步反應(yīng)可判知Na2TeO4、H2O2和Na2SO4氧化性由強到弱的順序為___;“還原”步驟中,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量比為_______。
(6)若制得8.7kg碲化鈉,理論上電解產(chǎn)生標準狀況下氯氣的體積為______升。
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【題目】下列各組數(shù)據(jù)中,前者剛好是后者兩倍的是 ( )
A. 2 mol H2O的摩爾質(zhì)量和1 mol H2O的摩爾質(zhì)量
B. 200 mL 1 mol·L-1氯化鈣溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化鉀溶液中c(Cl-)
C. 64 g二氧化硫中氧原子數(shù)和標準狀況下22.4 L一氧化碳中氧原子數(shù)
D. 20% NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度和10% NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度
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【題目】氯元素的單質(zhì)及其化合物用途廣泛。某興趣小組擬制備氯氣并驗證其一系列性質(zhì)。
I.(查閱資料)
①當溴水濃度較小時,溶液顏色與氯水相似也呈黃色
②硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液在工業(yè)上可作為脫氯劑
II.(性質(zhì)驗證)
實驗裝置如圖1所示(省略夾持裝置)
(1)裝置A中盛放固體試劑的儀器是____;若分別用KMnO4、Ca(ClO)2、KClO3固體與足量的濃鹽酸反應(yīng),則產(chǎn)生等量氯氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為____。
(2)裝置C中II處所加的試劑可以是____(填下列字母編號)
A.堿石灰 B.濃硫酸 C.硅酸 D.無水氯化鈣
(3)裝置B的作用有:除去氯氣中的氯化氫、______、_____。
(4)不考慮Br2的揮發(fā),檢驗F溶液中Cl-需要的試劑有_______。
III.(探究和反思)
圖一中設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性,有同學認為該設(shè)計不能達到實驗?zāi)康。該組的同學思考后將上述D、E、F裝置改為圖2裝置,實驗操作步驟如下:
①打開止水夾,緩緩通入氯氣;②當a和b中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊止水夾;
③當a中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r,停止通氯氣;④…
(5)設(shè)計步驟③的目的是______。
(6)還能作為氯、溴、碘非金屬性遞變規(guī)律判斷依據(jù)的是_____(填下列字母編號)
A.Cl2、Br2、I2的熔點 B.HCl、HBr、HI的酸性
C.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 D.HCl、HBr、HI的還原性
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【題目】某有機物分子式為C4H8,據(jù)此推測其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不可能的是
A. 它與乙烯可能是同系物
B. 一氯代物只有一種
C. 等質(zhì)量的CH4和C4H8,分別在氧氣中完全燃燒,CH4的耗氧量小于C4H8
D. 分子結(jié)構(gòu)中甲基的數(shù)目可能是0、1、2
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【題目】水熱法制備Fe3O4納米顆粒的總反應(yīng)為:3Fe2++2S2O32-+O2+XOH- =Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列說法正確的是( )
A. 硫元素被氧化,鐵元素被還原
B. Fe2+、S2O32- 都是還原劑
C. X=2
D. 每生成1mol Fe3O4,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)2mol
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【題目】下列實驗操作能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?/span>
選項 | 實驗?zāi)康?/span> | 實驗操作 |
A | 探究I-與Fe2+的還原性強弱 | 向FeCl3稀溶液中依次加入KI溶液、淀粉 |
B | 探究HPO42-在水溶液中的電離程度與水解程度的相對大小 | 測定0.1 mol·L-1NaH2PO4溶液的pH |
C | 配制0.1 mol·L-1鄰苯二甲酸氫鉀()溶液 | 稱取5.1 g鄰苯二甲酸氫鉀于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,轉(zhuǎn)移至500 mL容量瓶中定容 |
D | 比較CaCO3和CaSO4的Ksp大小 | 向澄清石灰水中滴入0.1 mol·L-1Na2CO3溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,再滴加0.1 mol·L-1Na2SO4溶液 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】三鹽(3PbO·PbSO4·H2O,相對分子質(zhì)量為990)可用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑, 不溶于水。以200.0t鉛泥(主要成分為PbO、Pb及PbSO4等)為原料制備三鹽的工藝流程如下圖所示。
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×l0-8;Ksp(PbCO3)=l.46×l0-13。
回答下列問題:
(1)加Na2CO3溶液轉(zhuǎn)化的目的是_________.
(2)酸溶時,不直接使用H2SO4溶液的原因可能是________;鉛與硝酸在酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________.
(3)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是_________;洗滌操作時,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是________。
(4)當沉淀轉(zhuǎn)化達平衡時,濾液l中c(SO42-)與c(CO32-)的比值為_____________。
(5) 50-60℃時合成三鹽的化學方程式為______;若得到純凈干燥的三鹽99.0t,假設(shè)鉛泥中的鉛元素有80%轉(zhuǎn)化為三鹽,則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分數(shù)為_________。
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