1．某研究小組模擬工業(yè)無隔膜電解法處理電鍍含氰廢水，進(jìn)行以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)．填寫下列空白：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：制取次氯酸鈉溶液
用石墨作電極電解飽和食鹽水制取次氯酸鈉溶液，設(shè)計(jì)圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）電源中，a電極名稱是負(fù)極．
（2）反應(yīng)時(shí)，生成次氯酸鈉的離子方程式為Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：測(cè)定含氰廢水處理百分率
利用圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．將CN-的濃度為0.2mol/L的含氰廢水100mL與100mL NaClO溶液（過量）置于裝置②錐形瓶中充分反應(yīng)．打開分液漏斗活塞，滴入100mL稀H2SO4，關(guān)閉活塞．

已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為：
CN-+ClO-═CNO-+Cl-，
2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O．
（3）①和⑥的作用是排除空氣中的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾．
（4）裝置②中，生成需由裝置③除去的物質(zhì)的離子方程式為：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O．
（5）反應(yīng)結(jié)束后，緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖鞘寡b置中殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤．

分析 實(shí)驗(yàn)I：（1）用石墨作電極電解飽和食鹽水制取次氯酸鈉溶液，由圖可知，b應(yīng)為正極，電解池的下端為陽極，陽極上氯離子放電生成氯氣，易與陰極產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)；
（2）氯氣與NaOH反應(yīng)生成氯化鈉、NaClO、水；
實(shí)驗(yàn)II：由圖可知，裝置②中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且生成二氧化碳，則裝置①和⑥可排除空氣中的CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，酸性條件下，次氯酸根離子和氯離子反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化碘離子生成碘單質(zhì)，在裝置③中可除去氯氣，裝置④可干燥二氧化碳，裝置⑤中反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，且繼續(xù)通過將凈化的空氣，將裝置內(nèi)的殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤，以減少實(shí)驗(yàn)誤差，再結(jié)合原子守恒及化學(xué)反應(yīng)可測(cè)定含氰廢水處理百分率，以此來解答．

解答 解：（1）由圖可知，b應(yīng)為正極，電解池的下端為陽極，陽極上氯離子放電生成氯氣，易與陰極產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)，且a電極連接的電極為陰極，則a為原電池負(fù)極，
故答案為：負(fù)極；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子反應(yīng)方程式為Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，
故答案為：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
（3）根據(jù)裝置①⑥中試劑的性質(zhì)和裝置位置知，其作用為防止空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾，所以其作用是排除空氣中的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，
故答案為：排除空氣中的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；
（4）根據(jù)已知裝置②中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為CN-+ClO-═CNO-+Cl-、2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O，可知溶液中有氯離子、氫離子和次氯酸根離子，酸性條件下，氯離子和次氯酸根離子反應(yīng)生成氯氣，產(chǎn)生的氯氣用碘化鉀吸收，所以發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，
故答案為：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O；
（5）反應(yīng)后裝置中殘留二氧化碳，應(yīng)繼續(xù)通過將凈化的空氣，將裝置內(nèi)的殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤，以減少實(shí)驗(yàn)誤差，
故答案為：使裝置中殘留的二氧化碳全部進(jìn)入裝置⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)及含量測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)裝置的作用、反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋⒁鈱?shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性及元素化合物知識(shí)的應(yīng)用，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．某有機(jī)物分子中含有羥基，不考慮羥基與氯原子連在同一個(gè)碳原子上的情況，分子式為  C4H9ClO的有機(jī)物的同分異構(gòu)體共有（　　）
A．8種B．9種C．10種D．12種

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．二氧化氯是一種黃綠色到橙黃色的氣體，被國(guó)際上公認(rèn)為安全、低毒的綠色消毒劑，近幾年我國(guó)用ClO2代替氯氣對(duì)飲用水進(jìn)行消毒．
（1）在進(jìn)行飲用水消毒時(shí)，ClO2可將水中的Fe2+、Mn2+等轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3和MnO2等難溶物除去，據(jù)此說明ClO2具有氧化性．
（2）科學(xué)家研究出的一種新的制備ClO2的方法，在酸性溶液中用草酸（H2C2O4）還原氯酸鈉（NaClO3），請(qǐng)完成該離子反應(yīng)方程式并配平：H2C2O4+2ClO3-+2H+=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O．
（3）液氯也常用作自來水消毒，則相同物質(zhì)的量的ClO2的消毒效率是Cl2后者的2.5倍．（消毒效率指單位物質(zhì)的量得電子數(shù)）
（4）自來水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1～0.8mg•L-1之間．碘量法可以檢測(cè)水中ClO2的濃度，步驟如下：
操作Ⅰ：取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)．
操作Ⅱ：加入一定量的Na2S2O3溶液．（已知：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）
操作Ⅲ：加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1～3．
操作時(shí)，不同pH環(huán)境中粒子種類如圖所示：
請(qǐng)回答：
①操作Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是2ClO2+2I-═2ClO2+I2．
②確定操作Ⅱ完全反應(yīng)的現(xiàn)象是藍(lán)色恰好消失．
③在操作Ⅲ過程中，溶液又呈藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是ClO2-+4I-+4H+═Cl-+2I2+2H2O．
④若水樣的體積為1.0L，在操作Ⅱ時(shí)消耗了1.0×10-3 mol•L-1的Na2S2O3溶液10mL，則水樣中ClO2的濃度是0.675mg•L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．三鹽（3PbO•PbSO4•H2O，相對(duì)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)化的目的是將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3，提高鉛的利用率．
（2）酸溶時(shí)，不直接使用H2SO4溶液的原因可能是生成的PbSO4為難溶物，阻礙反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行；鉛與硝酸在酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O．
（3）流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是HNO3；洗滌操作時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌干凈．
（4）當(dāng)沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)平衡時(shí)，濾液l中c（SO42-）與c（CO32-）的比值為1.25×105．
（5）50-60℃時(shí)合成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4+6NaOH$\frac{\underline{\;50-60℃\;}}{\;}$3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O；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?jǐn)?shù)為51.75%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．二氧化鋯（ZrO2）是最重要的氧離子固體電解質(zhì)，用于制造燃料電池、氧氣含量測(cè)定儀等．可由鋯英砂（主要成分為ZrSiO4，也可表示為ZrO2•SiO2；含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2雜質(zhì)）通過如工藝流程法制得．
已知：①ZrO2具有兩性，高溫與純堿共熔生成可溶于水的Na2ZrO3，與酸反應(yīng)生成ZrO2+．②部分金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表：
金屬離子Fe3+Al3+ZrO2+
開始沉淀的pH1.93.36.2
沉淀完全的pH3.25.28.0
請(qǐng)回答下列問題：
（1）燒結(jié)時(shí)ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrSiO4+2Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2ZrO3+Na2SiO3+2CO2↑；濾渣I的化學(xué)式為H2SiO3（或H4SiO4）．
（2）調(diào)節(jié)pH=a 的目的是完全沉淀Fe3+、Al3+，而ZrO2+不沉淀；用氨水調(diào)節(jié)pH=b后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ZrO2++2NH3•H2O+H2O=Zr（OH）4↓+2NH4+．
（3）以濾渣 II為主要原料制取鐵紅，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法在濾渣 II中加足量NaOH溶液充分反應(yīng)，過濾、洗凈、干燥、加熱分解．
（4）工業(yè)上用鋁熱法冶煉鋯，寫出以ZrO2通過鋁熱法制取鋯的化學(xué)方程式：3ZrO2+4Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Zr+2Al2O3．
（5）一種新型燃料電池用摻雜Y2O3的ZrO2晶體作電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下傳導(dǎo)O2-，一極通入空氣，另一極通入甲烷，寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測(cè)定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問題的解答．

（1）甲同學(xué)用圖1所示裝置測(cè)定CO2的質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)時(shí)稀硫酸是與樣品中的Na2CO3 （填“Na2CO3”或“NaCl”）發(fā)生反應(yīng)．儀器b的名稱是分液漏斗．洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，此濃硫酸的作用是除去CO2中的水蒸氣．
（2）丙同學(xué)用圖所示方法和步驟實(shí)驗(yàn)：

①操作I涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有過濾、洗滌；操作Ⅱ涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有干燥、稱量．
②丙測(cè)得的樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為$\frac{106y}{197x}$．
（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將672mL CO2氣通入50mL1mol/LKOH溶液中，完全反應(yīng)后，所得溶液中K2CO3和KHCO3的物質(zhì)的量之比為（設(shè)反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)）2：1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．合成氨的原料氣H2可通過反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2 （g）+H2（g） 獲�。�
（1）T℃時(shí)，向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1mol CO，反應(yīng)達(dá)平衡后，測(cè)得CO的濃度為0.08mol•L-1，則平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%．
（2）保持溫度仍為T℃，改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比，充入固定容器中進(jìn)行反應(yīng)，下列描述
能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是cd（填序號(hào)）．
a．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變                        b．混合氣體的密度不隨時(shí)間改變
c．單位時(shí)間內(nèi)生成a mol CO2的同時(shí)消耗a mol H2
d．混合氣中n （CO）：n （H2O）：n （CO2）：n （H2）=1：16：6：6．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

10．A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，F(xiàn)元素的原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的二倍，D是所在周期原子半徑最大的主族元素．又知六種元素所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）元素F在周期表中的位置是第3周期第ⅥA族．
（2）C、D、F三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序是（用離子符號(hào)表示）S2-＞O2-＞Na+．
（3）由A、B、C三種元素以原子個(gè)數(shù)比4：2：3形成化合物X中所含化學(xué)鍵類型有離子鍵、共價(jià)鍵．
（4）由A、B兩種元素以原子個(gè)數(shù)比2：1形成的液態(tài)化合物Y含有18個(gè)電子，則Y的電子式為；Y是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，已知3.2g Y與足量A2C2反應(yīng)生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，其中一種產(chǎn)物是空氣的主要成分，同時(shí)放出Q kJ的熱量，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-10QkJ/mol．
（5）若E是金屬元素，其單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3．
若E是非金屬元素，其單質(zhì)在電子工業(yè)中有重要應(yīng)用，寫出其氧化物溶于強(qiáng)堿溶液的離子方程式SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．在1L的容器中含有H2、N2和NH3的平衡混合物，其中含N20.30mol，H20.40mol和NH30.10mol．如果溫度保待不變，需要向容器中加入多少摩爾H2才能使NH3的平衡濃度增大一倍？

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