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(10分)有机合成中常用的钯/活性炭催化剂若长期使用,会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性,成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下:

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(1)“焙烧1”通入空气的目的是使有机化合物、活性炭等可燃物通过燃烧而除掉,通入空气过多反而不利于实现目的,其原因是                                                     

(2)甲酸在反应中被氧化为二氧化碳,写出甲酸与PdO反应的化学方程式:                      

(3)加浓氨水时,钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁的存在形式是                (写化学式)。

(4)加入浓氨水的过程中,需要控制溶液的pH为8~9,实验室检测溶液pH的操作方法是:     

(5)“焙烧2”的目的是:                                              

 

(10分) (1)大量的空气会带走大量的热,使反应器内温度过低,甚至不能发生反应。(2分) (2) HCOOH+PdOPd+CO2↑+H2O(2分) (3)Fe(OH)3(2分) (4)用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,与标准比色卡比色,读出pH(2分) (5)脱氨(使 Pd(NH3)2Cl2生成PdCl2)(2分) 【解析】 试题分析:(1)“焙烧1”通入空气的目的是使有机化合物、活性炭等可燃物通过燃烧而除掉,但通入过多的空气会带走大量的热,使反应器内温度过低,甚至不能发生反应; (2)甲酸在反应中被氧化为二氧化碳,则PbO被还原为Pb单质,根据元素守恒,产物中有水生成,所以化学方程式为HCOOH+PdOPd+CO2↑+H2O; (3)铁离子与氨水反应生成氢氧化铁沉淀,所以此时铁的存在形式是Fe(OH)3,可过滤除去; (4)实验室检测溶液pH的操作方法是用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,与标准比色卡比色,读出pH; (5)由原来的Pb(NH3)2Cl经过焙烧2,得到的是PbCl2,比较二者的化学式可知,焙烧2的目的是脱氨,使 Pd(NH3)2Cl2生成PdCl2。 考点:考查工业流程的分析,pH的测定,化学方程式的书写  
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考点分析:
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(18分)1000mL某待测液中除含有0.2 mol·L-1的Na外,还可能含有下列离子中的一种或多种:

阳离子

K+、NH4+、Fe3+、Ba2+

阴离子

Cl、Br、CO32-、HCO3、SO32-、SO42-

现进行如下实验操作(所加试剂均过量):

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(1)写出生成白色沉淀B的离子方程式:___________________________________。

(2)待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。

(3)若无色气体D是单一气体:

将阴离子的物质的量浓度填入下表中(一定不存在的填“0”,不能确定的填“?”):

阴离子

Cl

Br

CO32-

HCO3

SO32-

SO42-

浓度/ mol·L-1

 

 

 

 

 

 

判断原溶液中K是否存在,若存在,求其物质的量浓度的最小值,若不存在,请说明理由:

________________________________________________________________。

(4)若无色气体D是混合气体:

待测液中一定含有的阴离子是____________________________。

沉淀A中能还原稀硝酸的成分是______________________________(写化学式)。

 

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(12分)氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子,在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮,容易引起爆炸。

(1)三氯化氮易水解,其水解的最初产物除生成氨气外,另一产物为            

(2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为                         ;该工艺选择氯气的优点是                   。(答一点即可)

(3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中S2O32-被氧化为SO42-。若过量的氯气为1×10-3 mol,则理论上生成的SO42-            mol。

(4)生产和实验中广泛采用甲醛法测定样品的含氮量。甲醛和铵根离子的反应如下:

4NH4+ + 6HCHO =(CH2)6N4H+(一元酸)+ 3H+ + 6H2O

实验步骤如下:

已知甲醛溶液中常含有甲酸。取b mL甲醛溶液(过量)于锥形瓶,加入1滴酚酞,用浓度为c mol/L的NaOH溶液中和,滴定管的初始读数V1 mL,当溶液呈微红色时,滴定管的读数V2 mL。

向其中加入饱和食盐水试样a mL,静置数分钟。

再加1~2滴酚酞,再用上述NaOH溶液滴定至微红色,滴定管的读数V3 mL。

      则饱和食盐水中的含氮量为           mg/L。

 

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(16分)粗食盐中除含有泥沙等不溶性杂质外,还含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通常经过以下步骤:加入稍过量的BaCl2 溶液;加入稍过量的NaOH溶液;加入稍过量的Na2CO3溶液;过滤;滴入稀盐酸至无气泡产生;蒸发结晶。

回答下列问题。

(1)步骤中的BaCl2 溶液还可以换成__________(填字母)。

A.Ba(NO3)2溶液         B.Ba(OH)2溶液         C.A和B均可以

(2)步骤中所发生反应的离子方程式为__________________________、________________________。

(3)步骤需使用玻璃棒,其目的是________________________________________________________。

(4)步骤、步骤、步骤的顺序还可以是______________________或________________________。

(5)用上述过程中获得的精盐配制240mL 0.8mol·L-1 NaCl溶液,步骤如下:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。

a需要的NaCl固体质量为_________g;

b定容时,当液面离刻度线1~2cm时应改用_________(填仪器名称)加水。

 

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

 

实验操作

实验现象

结论

A

淀粉与稀H2SO4共热,再加银

氨溶液水浴加热

无银镜生成

淀粉水解产物无还原性

B

向某溶液中先滴加氯水,再滴

加少量KSCN溶液

溶液变成血红色

溶液中含有Fe2+

C

向NaAlO2溶液中滴加饱和NaHCO3溶液

有白色沉淀产生

验证两者都发生了水解反应,且相互促进

D

将CO2通入Na2SiO3溶液中

有白色沉淀生成

证明H2CO3酸性比H2SiO3

 

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铁氧体(Fe3O4)法是处理含铬废水的常用方法,其原理是:用FeSO4把废水中Cr2O满分5 manfen5.com还原为Cr3+,并通过调节废水的pH,使生成物组成符合类似于铁氧体(Fe3O4或Fe2O3·FeO)的复合氧化物(满分5 manfen5.com)。处理含1 mol Cr2O满分5 manfen5.com废水至少需要加入a mol FeSO4·7H2O。下列结论正确的是

A.x=0.5,a=10        B.x=1,a=5       C.x=2,a=10    D.x=0.5,a=8

 

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