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(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂...

(12亚氯酸钠(NaClO2是一种重要的含氯消毒剂主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

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已知:NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。

纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。

请回答下列问题:

(1)发生器中鼓入空气的作用可能是                            

(2)吸收塔内反应的化学方程式为                        

(3)吸收塔的温度不能超过20,原因是                                

(4)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是      (选填序号)。

a.Na2O2          b.Na2S         c.FeCl2      

(5)从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体的实验操作依次是                 、 过滤、洗涤、干燥。

 

(12分)每空2分 (1)稀释ClO2,防止发生爆炸 (2)2NaOH+2ClO2+H2O2=== 2NaClO2+2H2O+O2 (3)防止H2O2分解 (4)a (5)蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 试题分析:(1)由题目中的信息可知,纯ClO2易分解爆炸,所以通入空气的目的是稀释ClO2,防止发生爆炸; (2)吸收塔中发生的是二氧化氯与氢氧化钠、过氧化氢发生反应生成亚氯酸钠(NaClO2),Cl元素的化合价降低,则过氧化氢中的O元素的化合价升高,所以产物在还有氧气生成,根据元素守恒可知产物中有水生成,所以化学方程式是2NaOH+2ClO2+H2O2=== 2NaClO2+2H2O+O2 (3)过氧化氢受热易分解,所以吸收塔的温度不能超过20℃; (4)选择合适的还原剂不能引入其他杂质,还原性要适中.还原性太强,会将ClO2还原为更低价态产物,影响NaClO2生产;方便后续分离提纯,加入试剂不能干扰后续生产,Na2O2溶于水相当于H2O2,Na2S、FeCl2还原性较强,生成物与NaClO2分离比较困难,所以答案选a; (5)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体. 考点:考查工业流程的分析,有关实验操作、实验设计的判断,化学反应的判断与方程式的书写  
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考点分析:
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(12分)钼是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。下图是化工生产中制备金属钼的实验流程图:

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(1)钼酸铵溶液中阳离子的检验方法:________________________________________。

(2)写出反应的化学方程式:______________________________________________。

(3)反应的尾气可以用NH3·H2O溶液吸收用于合成肥料,写出反应的离子方程式

______________________________________________________________________。

(4)工厂排放的废水中,金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。处理时首先在酸性条件下用H2O2将Cr3+转化为Cr2O满分5 manfen5.com,再用NaOH调节溶液的pH到8,然后用钠离子交换树脂除去Ca2+和Mg2+,最后通入SO2 生成CrOH(H2O)5SO4沉淀。

H2O2的作用是将溶液中的Cr3+转化为Cr2O满分5 manfen5.com,写出此反应的离子方程式:______________。

常温下,部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下:

阳离子

Fe3+

Mg2+

Al3+

Cr3+

开始沉淀时的pH

2.7

完全沉淀时的pH

3.7

11.1

8(>9溶解)

9

加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O满分5 manfen5.com转化为CrO满分5 manfen5.com。但溶液的pH不能超过8,此时产生的沉淀是:____________________________________。

写出上述过程中用SO2作还原剂进行还原的离子方程式______________________。

 

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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:                                              

 

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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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