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題型01氧化還原反應(yīng)的書寫及其計(jì)算1.(2022-2023高一下·江蘇南通·期末)工業(yè)上常采用溶液吸收工業(yè)尾氣中的和,其原理如下:反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:溶液濃度越大黏稠度越高??刂破渌麠l件不變,將和體積比為、的混合氣體分別通過體積相同、濃度不同的溶液后,氮氧化物吸收率變化如圖所示。下列說法不正確的是
A.曲線Ⅰ表示體積比為的混合氣體吸收率的變化B.當(dāng)濃度高于時(shí),吸收率下降的原因可能是黏稠度過高,不利于氮氧化物氣體的吸收C.向體積比為的和混合氣體中通入少量,可提高氮氧化物的吸收率D.將和混合氣體通入足量溶液中完全吸收,所得溶液中2.(2022-2023高一下·江蘇連云港·期末)羥基自由基有較強(qiáng)的氧化性,工業(yè)上利用聯(lián)合除去廢水中次磷酸根,轉(zhuǎn)化過程如圖所示(部分產(chǎn)物略),下列有關(guān)說法不正確的是
A.中含有的電子數(shù)為B.反應(yīng)(Ⅰ)中除生成和外,還有一種離子生成,該離子為C.反應(yīng)(Ⅱ)中氧化劑參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移D.理論上處理含的廢水需要和3.(2023-2024高一上·江蘇南通·期末)硫酸鈉-過氧化氫加合物的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定:實(shí)驗(yàn)操作過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果步驟1稱取樣品,配制成溶液。步驟2量取溶液,加入鹽酸酸化的溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重。得到白色固體步驟3量取溶液,加適量稀硫酸酸化后,滴加溶液,至恰好完全反應(yīng)。消耗溶液下列說法不正確的是A.“步驟1”中,可用燒杯和玻璃棒等容器進(jìn)行溶液配制B.“步驟2”中,測(cè)得溶液中C.“步驟3”中,溶液與酸性溶液反應(yīng)時(shí),作還原劑D.硫酸鈉-過氧化氫加合物的組成為4.(2022-2023高一上·江蘇無錫·期末)二氧化氯消毒劑是國(guó)際公認(rèn)的高效消毒滅菌劑。(1)制備的一種反應(yīng)為:,用雙線橋法標(biāo)出其電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)實(shí)驗(yàn)室可用亞氯酸鈉溶液與氯氣反應(yīng)制,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)可將廢水中的轉(zhuǎn)化為而除去,本身被還原為,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是。(4)可經(jīng)過題圖所示的轉(zhuǎn)化制取。已知“反應(yīng)II”為復(fù)分解反應(yīng)。①“反應(yīng)I”的離子方程式為。②過濾之后是洗滌,判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是。(5)一種“二氧化氯泡騰片”有效成分為、、,該泡騰片能快速溶于水,產(chǎn)生大量氣泡,得到溶液。取某品牌泡騰片1片溶于水配成溶液,為測(cè)定溶液中的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):①取該溶液,加入錐形瓶中,用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液,再加入足量晶體,發(fā)生反應(yīng):②用溶液和生成的碘單質(zhì)反應(yīng),化學(xué)方程式如下:,恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗溶液。則配成的溶液中的物質(zhì)的量濃度為。(寫出計(jì)算過程)5.(2021-2022高一上·江蘇南京·期末)肼(N2H4)是一種強(qiáng)還原劑,用與反應(yīng)可用于生產(chǎn)肼(N2H4),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。工業(yè)堿性溶液中含有會(huì)影響所得肼的產(chǎn)品質(zhì)量。測(cè)定堿性溶液中的含量的方法如下:取堿性溶液試樣,加入過量,將完全還原(在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,但堿性條件下幾乎無氧化性),加熱煮沸,除去過量的,冷卻至室溫,加入稀硫酸至酸性,再加入溶液,充分反應(yīng),將完全還原,再用酸性溶液氧化多余的(被還原為),消耗酸性溶液。(1)與次氯酸鈉反應(yīng)的離子方程式為。(2)通常不選用鹽酸酸化的原因是。(3)計(jì)算樣品中的含量(以g/L表示),寫出計(jì)算過程。。6.(2022-2023高一上·江蘇南京·期末)H2O2是一種重要的化工原料,氫氧直接合成法是工業(yè)合成H2O2的新方法。(1)合成H2O2機(jī)理氫氧直接合成法的部分反應(yīng)過程如圖所示。若用D2(2H2)代替H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終生成物中含(填化學(xué)式),可證明催化劑中含有的H+參與反應(yīng)。(2)研究H2O2性質(zhì)向H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,生成Mn2+反應(yīng)的離子方程式為。(3)測(cè)定H2O2溶液的濃度準(zhǔn)確量取H2O2溶液10.00mL于錐形瓶中,加入足量KI溶液和稀H2SO4溶液(H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O),反應(yīng)后滴加NaHCO3溶液調(diào)節(jié)溶液pH約為7,向上述混合物中逐滴加入1.00mol/LNa2S2O3溶液至恰好完全反應(yīng)(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)消耗Na2S2O3溶液的體積為20.00mL。①準(zhǔn)確配制250.0mL、1.000mol/LNa2S2O3溶液所需的玻璃儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、、。②若轉(zhuǎn)移Na2S2O3溶液時(shí),未洗滌燒杯和玻璃棒,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定H2O2溶液的物質(zhì)的量濃度(選填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。③求H2O2溶液的物質(zhì)的量濃度(寫出計(jì)算過程),。7.(2023-2024高一上·江蘇淮安·期末)飛機(jī)乘客座位上方的氧氣面罩連接的并不是一個(gè)帶有開關(guān)閥門的氧氣瓶,而是一種名為“氧氣蠟燭”的裝置,該裝置中含有和三種主要成分。這三種物質(zhì)都可以在一定條件下產(chǎn)生氧氣。(1)其中和都能分解產(chǎn)生相應(yīng)的氯化物和,則等物質(zhì)的量的和分解生成的氧氣的物質(zhì)的量之比為。(2)是一種不溶于水的白色固體,在實(shí)驗(yàn)室中常常利用重晶石(主要成分為)制備,工藝流程如下:①“步驟”設(shè)計(jì)如下圖裝置(夾持儀器已省略)制備BaS并檢驗(yàn)所產(chǎn)生的氣體X。實(shí)驗(yàn)過程中B中品紅褪色,C中顏色變淺,D中無現(xiàn)象,G中有白色沉淀生成,氣體X的成分為(填化學(xué)式);裝置C的作用是(寫兩點(diǎn))。②“步驟”中溶液與雙氧水、氨水反應(yīng)析出沉淀,反應(yīng)的離子方程式是。(3)都可與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取,下列哪種方式可以獲得較純凈的溶液a.與
b.與
c.與
d.與(4)原料中常含有雜質(zhì),測(cè)定其含量的方法如下(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):將樣品配成待測(cè)液,向待測(cè)液中加入的硫酸亞鐵銨溶液,再加入少量稀硫酸并滴入指示劑,用溶液滴定過量的硫酸亞鐵銨,消耗溶液。則原料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(寫出計(jì)算過程)已知:①的摩爾質(zhì)量為;②過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式如下:;。8.(2022-2023高一上·江蘇徐州·期末)圖表、坐標(biāo)系、轉(zhuǎn)化圖等都是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中常用的表達(dá)形式和工具。試通過閱讀和分析,發(fā)現(xiàn)圖示背后的化學(xué)原理,完成下列各題并體會(huì)和感悟自然科學(xué)的研究方法和價(jià)值。(1)在氧氣的氣氛中加熱,使溫度緩緩升高,在加熱過程中,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示:①上述變化中,在剩余固體中質(zhì)量守恒的元素是。(填元素符號(hào))②500K~700K之間分解產(chǎn)生的氣體是。(填化學(xué)式)(2)溴化鈣()在醫(yī)藥上用作中樞神經(jīng)抑制藥,實(shí)驗(yàn)室用“尿素法”制備溴化鈣的主要流程如下:溴化鈣的部分溶解度數(shù)值如下:溫度0℃10℃20℃40℃60℃80℃100℃溶解度125132143213278295312①補(bǔ)全操作A:將溶液,,得到晶體。②上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是。(3)工業(yè)用還原法處理含鉻廢水:鋁粉可將廢水中的還原為。如圖所示,廢水的不同初始pH對(duì)去除效果有重要影響。①酸性條件下,鋁粉去除反應(yīng)的離子方程式。②實(shí)驗(yàn)證明,若初始pH過低(即酸性太強(qiáng)),的去除效果也不理想,其原因可能是。9.(2022-2023高一上·江蘇徐州·期末)大量燃放鞭炮會(huì)引起空氣中等有害氣體含量增高,造成大氣污染。某興趣小組欲探究的性質(zhì),并利用制備食品抗氧化劑焦亞硫酸鈉。已知溶于水即生成。(1)制取并探究其性質(zhì)①裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②裝置B用于檢驗(yàn)的漂白性,其中所盛試劑為,裝置C中發(fā)生反應(yīng)的和的物質(zhì)的量之比為。③為了實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo),甲同學(xué)欲用裝置代替裝置,你認(rèn)為裝置除具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)外,還具有的優(yōu)點(diǎn)是(任寫一點(diǎn))。(2)制備焦亞硫酸鈉并測(cè)定其含量①將通入制取,發(fā)生的反應(yīng)為,該反應(yīng)為(填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”)。②測(cè)定某葡萄酒中殘留量的方案為:取葡萄酒樣品100.00mL,加入鹽酸充分蒸餾。將餾分用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(反應(yīng)方程式為),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。若需配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、。計(jì)算樣品中抗氧化劑的殘留量(以計(jì))為。10.(2022-2023高一下·江蘇無錫·期末)氨是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的重要原料,請(qǐng)根據(jù)以下工業(yè)制硝酸的原理示意圖回答含氮化合物相關(guān)的問題:(1)氨氣在“氧化爐”中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“吸收塔”尾部會(huì)有含NO、等氮氧化物的尾氣排出,為消除它們對(duì)環(huán)境的破壞作用,通常用以下兩種方法處理:①純堿溶液吸收法:純堿溶液與的反應(yīng)中生成兩種鈉鹽并產(chǎn)生大量氣泡,寫出該反應(yīng)的離子方程式。②氨轉(zhuǎn)化法:已知7mol氨恰好能將含NO和共6mol的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為,則混合氣體中NO和的物質(zhì)的量之比為。(3)國(guó)家規(guī)定氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)不超過400mg/L。氮氧化物可以用酸性硫酸亞鐵溶液來吸收,反應(yīng)原理為;?,F(xiàn)測(cè)定某地下水脫硝過程中氮氧化物的排放量:收集500.00mL排放的氣體,緩慢通過250.00mL0.6240mol/L酸性溶液(過量),充分反應(yīng),量取吸收氣體后的溶液25.00mL。置于錐形瓶中,用0.2000mol/L。酸性溶液與之反應(yīng),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作3次,平均消耗酸性溶液的體積為15.00mL。試通過計(jì)算分析地下水脫硝過程中氮氧化物的排放是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(寫出計(jì)算過程)。已知:①與酸性溶液不反應(yīng);②(未配平)。11.(2022-2023高一上·江蘇南通·期末)是一種可溶于水的白色固體,常用作碘添加劑,某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制取,并測(cè)定某加碘鹽中的碘含量。Ⅰ.制備(1)實(shí)驗(yàn)室采用如圖所示裝置制備。①實(shí)驗(yàn)室利用與濃鹽酸反應(yīng)制取,化學(xué)方程式為。請(qǐng)用單線橋法標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。②裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成和,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。③裝置B的作用是。(2)反應(yīng)完全后,裝置A繼續(xù)加熱煮沸一段時(shí)間,再加入溶液中和,分離提純,得晶體。裝置A繼續(xù)加熱煮沸一段時(shí)間的目的是。Ⅱ.測(cè)定加碘鹽中的碘含量(3)我國(guó)加碘鹽中添加,碘元素含量的標(biāo)準(zhǔn)為。采用以下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定某加碘鹽中的碘含量:準(zhǔn)確稱取加碘鹽,配制成溶液,取于錐形瓶中,加入稀硫酸酸化后,再加入標(biāo)準(zhǔn)溶液。經(jīng)測(cè)定,恰好反應(yīng)時(shí)共消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液(反應(yīng)方程式為)。該加碘鹽中的碘元素含量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?(寫出計(jì)算過程)12.(2021-2022高一上·江蘇南通·期末)氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑。(1)合成氨原料氣可由以下方法得到,步驟II在催化劑作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。(2)以氨氣、氧氣為原料,在催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物的化學(xué)方程式如下:I:II:催化氧化時(shí),有關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖①該催化劑在低溫時(shí)對(duì)反應(yīng)(填“I”或“II”)的選擇性更好。②溫度高于800℃后,副產(chǎn)物的產(chǎn)率增大的原因可能是。(3)氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比是影響催化氧化和后續(xù)反應(yīng)的重要因素,催化氧化時(shí)加入氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比應(yīng)(填“大于”或“等于”或“小于”)5:4,原因是。(4)某合成氨工業(yè)廢水中含有一定量的氨氮(以、形式存在),pH約為6時(shí),用NaClO可將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為。①NaClO將廢水中的轉(zhuǎn)化為的離子方程式為。②研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度高于30℃時(shí),廢水中氨氮去除率隨著溫度升高而降低,其原因是。(5)鐵觸媒(+2價(jià)鐵和+3價(jià)鐵組成的氧化物)是工業(yè)合成氨的催化劑。某學(xué)習(xí)小組用下列流程測(cè)定鐵觸媒的含鐵量(25.00mL稀釋后的溶液不含有)。根據(jù)題意回答相關(guān)問題:步驟⑤消耗的溶液25.00mL,則鐵觸媒中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。13.(2023-2024高一下·江蘇南京·期末)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑,易吸潮變質(zhì)且受熱易分解。實(shí)驗(yàn)室中可通過NaHSO3的過飽和溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶制得。實(shí)驗(yàn)I焦亞硫酸鈉的制備(1)實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的裝置如圖所示。①裝置Y的作用是。②制取Na2S2O5的反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其中第一步的反應(yīng)為;第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)已知:水溶液中H2SO3、、的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化分布如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整制取Na2S2O5固體的實(shí)驗(yàn)步驟:打開磁力攪拌器,將裝有Na2CO3過飽和溶液的錐形瓶至于40℃水浴中,向錐形瓶中持續(xù)通入SO2至?xí)r,停止通入氣體。將溶液冷卻結(jié)晶,過濾,用SO2飽和溶液洗滌固體,得到Na2S2O5固體。實(shí)驗(yàn)Ⅱ焦亞硫酸鈉的測(cè)定(3)長(zhǎng)期放置的Na2S2O5固體會(huì)部分變質(zhì)為NaHSO4。①Na2S2O5固體變質(zhì)的化學(xué)方程式為。②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)Na2S2O5樣品是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案:。(已知Na2S2O5、Na2SO3分別與稀鹽酸反應(yīng)得到的產(chǎn)物相同)14.(2023-2024高一上·江蘇蘇州·期末)以鐵泥(主要成分為鐵的氧化物)為原料可制備、和乳酸亞鐵等產(chǎn)品。(1)制備。將鐵泥溶于足量的稀后,加入足量將溶液中的還原,中的S元素轉(zhuǎn)化為。還原過程中反應(yīng)的離子方程式為。(2)制備。請(qǐng)補(bǔ)充完整以溶液和溶液為原料制取的實(shí)驗(yàn)方案:將溶液置于反應(yīng)容器中,(需完全沉淀,需洗滌完全)。(3)制備乳酸亞鐵。向懸濁液中加入過量的乳酸,反應(yīng)一段時(shí)間后趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾,水洗后用乙醇洗滌,低溫干燥得到乳酸亞鐵。①利用作原料制備乳酸亞鐵,過程中Fe(Ⅱ)不易被氧化的原因是。②不同反應(yīng)溫度下,反應(yīng)相同時(shí)間乳酸亞鐵的產(chǎn)率如圖所示。低于70℃時(shí),隨著溫度升高乳酸亞鐵的產(chǎn)率增大的原因是。③實(shí)驗(yàn)中乳酸亞鐵用水洗后,再用乙醇洗滌的原因是。(4)測(cè)定產(chǎn)品純度。稱取3.000g乳酸亞鐵樣品配制成100mL溶液,取出25.00mL溶液,向其中滴加0.1000硫酸飾銨[]溶液,完全反應(yīng)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。過程中發(fā)生的反應(yīng)為(假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng))。①將乳酸亞鐵樣品配制成100mL溶液實(shí)驗(yàn)中,須使用的玻璃儀器有:燒杯、量筒、膠頭滴管、。②計(jì)算樣品中乳酸亞鐵(相對(duì)分子質(zhì)量為234)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。15.(2023-2024高一上·江蘇泰州·期末)納米磁性Fe3O4在生物靶向材料、微波吸收材料及靜電復(fù)印顯影劑等方面都有極其廣泛的用途。一種利用廢舊鍍鋅鐵皮制備納米的工藝流程如下:(1)將廢舊鍍鋅鐵皮“堿洗”的目的是除油污和。(2)“酸溶”后的溶液中陽離子主要有。(3)“氧化”時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為。在酸性條件下,F(xiàn)eSO4很容易發(fā)生如下反應(yīng):,為避免生成FeOOH影響產(chǎn)品純度,則“氧化”時(shí)應(yīng)選擇的加料方式為。(4)空氣的流量影響磁性性能的好壞。由圖可知,當(dāng)空氣的鼓入量為0.08m3·h-1時(shí),磁性Fe3O4會(huì)混有FeO(縱坐標(biāo)w為質(zhì)量分?jǐn)?shù))。此時(shí)實(shí)際產(chǎn)品中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比約為。(5)用激光筆照射“氧化”過程中所得分散系,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。16.(2022-2023高一上·江蘇泰州·期末)硫酸是重要的化工原料。以黃鐵礦(主要成分為)為原料制備硫酸的原理示意圖如圖。(1)為了提高黃鐵礦的燃燒效率,可采取的措施是。(2)已知的濃硫酸的密度為,則該濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為。(3)某興趣小組研究在一定條件下,一定體積的密閉容器中,獲得如下數(shù)據(jù)。①能說明的反應(yīng)在該條件下存在限度的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是。②該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),的轉(zhuǎn)化率為:。(4)硫酸廠產(chǎn)生的尾氣中含有少量.如圖為雙堿法脫硫的原理示意圖。①可以循環(huán)使用的物質(zhì)是。②理論上,過程Ⅲ中消耗氧氣時(shí),過程I中吸收的物質(zhì)的量是mol。
題型01氧化還原反應(yīng)的書寫及其計(jì)算1.(2022-2023高一下·江蘇南通·期末)工業(yè)上常采用溶液吸收工業(yè)尾氣中的和,其原理如下:反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:溶液濃度越大黏稠度越高??刂破渌麠l件不變,將和體積比為、的混合氣體分別通過體積相同、濃度不同的溶液后,氮氧化物吸收率變化如圖所示。下列說法不正確的是
A.曲線Ⅰ表示體積比為的混合氣體吸收率的變化B.當(dāng)濃度高于時(shí),吸收率下降的原因可能是黏稠度過高,不利于氮氧化物氣體的吸收C.向體積比為的和混合氣體中通入少量,可提高氮氧化物的吸收率D.將和混合氣體通入足量溶液中完全吸收,所得溶液中【答案】D【解析】A.根據(jù)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ可知,體積比為1:1時(shí)吸收率遠(yuǎn)大于2:1,故曲線Ⅰ表示體積比為的混合氣體吸收率的變化,A正確;B.當(dāng)濃度高于時(shí),吸收率下降的原因可能是黏稠度過高,不利于氮氧化物氣體的吸收,B正確;C.向體積比為的和混合氣體中通入少量,可以將NO氧化為NO2,可提高氮氧化物的吸收率,C正確;D.將和混合氣體通入足量溶液中完全吸收,所得溶液中,D錯(cuò)誤;故選D。2.(2022-2023高一下·江蘇連云港·期末)羥基自由基有較強(qiáng)的氧化性,工業(yè)上利用聯(lián)合除去廢水中次磷酸根,轉(zhuǎn)化過程如圖所示(部分產(chǎn)物略),下列有關(guān)說法不正確的是
A.中含有的電子數(shù)為B.反應(yīng)(Ⅰ)中除生成和外,還有一種離子生成,該離子為C.反應(yīng)(Ⅱ)中氧化劑參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移D.理論上處理含的廢水需要和【答案】C【解析】A.1個(gè)?OH中含有9個(gè)電子,則1mol?OH中含有9mol電子,A項(xiàng)正確;B.根據(jù)圖示,反應(yīng)(Ⅰ)中Fe2+與H2O2反應(yīng)生成Fe3+、?OH,F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2價(jià)升至+3價(jià),根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn),H2O2應(yīng)被還原成OH-,反應(yīng)的離子方程式為Fe2++H2O2=Fe3++?OH+OH-,B項(xiàng)正確;C.反應(yīng)(Ⅱ)中?OH將氧化成,P元素的化合價(jià)由+1價(jià)升至+5價(jià),?OH為氧化劑,?OH中O元素的化合價(jià)由-1價(jià)降至-2價(jià),反應(yīng)的離子方程式為4?OH+=+2H2O,1mol氧化劑參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mole-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.圖示中發(fā)生的反應(yīng)(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)依次為Fe2++H2O2=Fe3++?OH+OH-、4?OH+=+2H2O、Fe3++=FePO4↓+2H+,理論上處理含1mol的廢水需要4molFe2+和4molH2O2,D項(xiàng)正確;答案選C。3.(2023-2024高一上·江蘇南通·期末)硫酸鈉-過氧化氫加合物的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定:實(shí)驗(yàn)操作過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果步驟1稱取樣品,配制成溶液。步驟2量取溶液,加入鹽酸酸化的溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重。得到白色固體步驟3量取溶液,加適量稀硫酸酸化后,滴加溶液,至恰好完全反應(yīng)。消耗溶液下列說法不正確的是A.“步驟1”中,可用燒杯和玻璃棒等容器進(jìn)行溶液配制B.“步驟2”中,測(cè)得溶液中C.“步驟3”中,溶液與酸性溶液反應(yīng)時(shí),作還原劑D.硫酸鈉-過氧化氫加合物的組成為【答案】D【解析】A.“步驟1”中,稱取樣品,配制成溶液,可用燒杯和玻璃棒等容器進(jìn)行溶液配制,故A正確;B.“步驟2”中得到的白色固體為BaSO4,測(cè)得溶液中,故B正確;C.“步驟3”中,溶液與酸性溶液反應(yīng)時(shí),作氧化劑,作還原劑,故C正確;D.“步驟3”中發(fā)生反應(yīng):2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,溶液中n(H2O2)=2.5n(MnO)=2.5×0.1mol/L×0.02L=0.005mol,則硫酸鈉-過氧化氫中n():n(H2O2)=0.01:0.005=2:1,則其組成為,故D錯(cuò)誤;故選D。4.(2022-2023高一上·江蘇無錫·期末)二氧化氯消毒劑是國(guó)際公認(rèn)的高效消毒滅菌劑。(1)制備的一種反應(yīng)為:,用雙線橋法標(biāo)出其電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)實(shí)驗(yàn)室可用亞氯酸鈉溶液與氯氣反應(yīng)制,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)可將廢水中的轉(zhuǎn)化為而除去,本身被還原為,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是。(4)可經(jīng)過題圖所示的轉(zhuǎn)化制取。已知“反應(yīng)II”為復(fù)分解反應(yīng)。①“反應(yīng)I”的離子方程式為。②過濾之后是洗滌,判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是。(5)一種“二氧化氯泡騰片”有效成分為、、,該泡騰片能快速溶于水,產(chǎn)生大量氣泡,得到溶液。取某品牌泡騰片1片溶于水配成溶液,為測(cè)定溶液中的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):①取該溶液,加入錐形瓶中,用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液,再加入足量晶體,發(fā)生反應(yīng):②用溶液和生成的碘單質(zhì)反應(yīng),化學(xué)方程式如下:,恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗溶液。則配成的溶液中的物質(zhì)的量濃度為。(寫出計(jì)算過程)【答案】(1)(2)2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl(3)2∶5(4)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀洗滌干凈(5)n()=0.20001210-3mol=2.410-3mol,n(ClO2)==4.810-4mol,c(ClO2)==【解析】(1)氯酸鈉是氧化劑,氯酸鈉中+5價(jià)氯得電子化合價(jià)降低生成二氧化氯,亞硫酸鈉是還原劑,亞硫酸鈉中+4價(jià)硫失電子化合價(jià)升高變成硫酸鈉,每發(fā)生1mol上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子:;(2)實(shí)驗(yàn)室可用亞氯酸鈉溶液與氯氣反應(yīng)制,亞氯酸鈉作還原劑失電子化合價(jià)升高生成二氧化氯,氯氣作氧化劑得電子化合價(jià)降低生成氯化鈉,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl;(3)二氧化氯是氧化劑,得電子化合價(jià)降低為氯離子,錳離子失去電子化合價(jià)升高生成二氧化錳:6H2O+2ClO2+5Mn2+=12H++5MnO2+2Cl-,故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2∶5;(4)①該反應(yīng)是二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣的反應(yīng):MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2;②過濾之后是洗滌,判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是過濾后對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌,然后通過檢驗(yàn)洗滌液中是否含有Cl-,確定沉淀是否洗滌干凈,操作為:取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀洗滌干凈;(5)由題干信息可知2ClO2~5I2~10,恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗溶液,n()=0.20001210-3mol=2.410-3mol,n(ClO2)==4.810-4mol,c(ClO2)==。5.(2021-2022高一上·江蘇南京·期末)肼(N2H4)是一種強(qiáng)還原劑,用與反應(yīng)可用于生產(chǎn)肼(N2H4),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。工業(yè)堿性溶液中含有會(huì)影響所得肼的產(chǎn)品質(zhì)量。測(cè)定堿性溶液中的含量的方法如下:取堿性溶液試樣,加入過量,將完全還原(在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,但堿性條件下幾乎無氧化性),加熱煮沸,除去過量的,冷卻至室溫,加入稀硫酸至酸性,再加入溶液,充分反應(yīng),將完全還原,再用酸性溶液氧化多余的(被還原為),消耗酸性溶液。(1)與次氯酸鈉反應(yīng)的離子方程式為。(2)通常不選用鹽酸酸化的原因是。(3)計(jì)算樣品中的含量(以g/L表示),寫出計(jì)算過程。?!敬鸢浮?1)(2)鹽酸與反應(yīng)生成或(3)3.195g/L【解析】(1)根據(jù)氧化還原原理,ClO-中的Cl元素由+1價(jià)降低到-1價(jià)的Cl-,H2O2中的O元素由-1價(jià)升高到0價(jià)O2,可以寫出:;故答案為:。(2)因?yàn)辂}酸與反應(yīng)生成或,所以不能選用鹽酸酸化;故答案為:鹽酸與反應(yīng)生成或。(3),設(shè)與參加反應(yīng)的Fe2+的量為x,與反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量為,所以與反應(yīng)的Fe2+為,根據(jù)Fe2+與的反應(yīng)設(shè)參加反應(yīng)的NaClO3的物質(zhì)的量為y,,在10mLNaClO3溶液中n(NaClO3)=0.0003mol,所以樣品中NaClO3的含量;故答案為:3.195g/L6.(2022-2023高一上·江蘇南京·期末)H2O2是一種重要的化工原料,氫氧直接合成法是工業(yè)合成H2O2的新方法。(1)合成H2O2機(jī)理氫氧直接合成法的部分反應(yīng)過程如圖所示。若用D2(2H2)代替H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終生成物中含(填化學(xué)式),可證明催化劑中含有的H+參與反應(yīng)。(2)研究H2O2性質(zhì)向H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,生成Mn2+反應(yīng)的離子方程式為。(3)測(cè)定H2O2溶液的濃度準(zhǔn)確量取H2O2溶液10.00mL于錐形瓶中,加入足量KI溶液和稀H2SO4溶液(H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O),反應(yīng)后滴加NaHCO3溶液調(diào)節(jié)溶液pH約為7,向上述混合物中逐滴加入1.00mol/LNa2S2O3溶液至恰好完全反應(yīng)(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)消耗Na2S2O3溶液的體積為20.00mL。①準(zhǔn)確配制250.0mL、1.000mol/LNa2S2O3溶液所需的玻璃儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、、。②若轉(zhuǎn)移Na2S2O3溶液時(shí),未洗滌燒杯和玻璃棒,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定H2O2溶液的物質(zhì)的量濃度(選填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。③求H2O2溶液的物質(zhì)的量濃度(寫出計(jì)算過程),?!敬鸢浮?1)HDO2或H2O2(2)5H2O2+6H++2=2Mn2++5O2↑+8H2O(3)250mL容量瓶膠頭滴管偏高由反應(yīng)方程式H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O和2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可以找出關(guān)系式:H2O2~I2~2Na2S2O3,故有:,解得c=1mol/L?!窘馕觥浚?)根據(jù)氫氧直接合成法的反應(yīng)過程示意圖可知,用同位素示蹤法研究催化劑中H+的作用:用D2(2H2)代替H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若生成的過氧化氫中含有HDO2或H2O2出現(xiàn),則說明催化劑中氫離子參加了反應(yīng),故答案為:HDO2或H2O2;(2)向H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,生成Mn2+反應(yīng)即KMnO4中的Mn被還原為Mn2+,H2O2中的O被氧化為O2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得該反應(yīng)的離子方程式為:5H2O2+6H++2=2Mn2++5O2↑+8H2O,故答案為:5H2O2+6H++2=2Mn2++5O2↑+8H2O;(3)①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)步驟和儀器可知,準(zhǔn)確配制250.0mL、1.000mol/LNa2S2O3溶液所需的玻璃儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管,故答案為:250mL容量瓶;膠頭滴管;②若轉(zhuǎn)移Na2S2O3溶液時(shí),未洗滌燒杯和玻璃棒,會(huì)導(dǎo)致所配Na2S2O3溶液偏低,滴定過程中消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定H2O2溶液的物質(zhì)的量濃度偏高,故答案為:偏高;③由題干信息可知,由反應(yīng)方程式H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O和2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可以找出關(guān)系式:H2O2~I2~2Na2S2O3,故有:,解得c=1mol/L,故答案為:由反應(yīng)方程式H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O和2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可以找出關(guān)系式:H2O2~I2~2Na2S2O3,故有:,解得c=1mol/L。7.(2023-2024高一上·江蘇淮安·期末)飛機(jī)乘客座位上方的氧氣面罩連接的并不是一個(gè)帶有開關(guān)閥門的氧氣瓶,而是一種名為“氧氣蠟燭”的裝置,該裝置中含有和三種主要成分。這三種物質(zhì)都可以在一定條件下產(chǎn)生氧氣。(1)其中和都能分解產(chǎn)生相應(yīng)的氯化物和,則等物質(zhì)的量的和分解生成的氧氣的物質(zhì)的量之比為。(2)是一種不溶于水的白色固體,在實(shí)驗(yàn)室中常常利用重晶石(主要成分為)制備,工藝流程如下:①“步驟”設(shè)計(jì)如下圖裝置(夾持儀器已省略)制備BaS并檢驗(yàn)所產(chǎn)生的氣體X。實(shí)驗(yàn)過程中B中品紅褪色,C中顏色變淺,D中無現(xiàn)象,G中有白色沉淀生成,氣體X的成分為(填化學(xué)式);裝置C的作用是(寫兩點(diǎn))。②“步驟”中溶液與雙氧水、氨水反應(yīng)析出沉淀,反應(yīng)的離子方程式是。(3)都可與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取,下列哪種方式可以獲得較純凈的溶液a.與
b.與
c.與
d.與(4)原料中常含有雜質(zhì),測(cè)定其含量的方法如下(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):將樣品配成待測(cè)液,向待測(cè)液中加入的硫酸亞鐵銨溶液,再加入少量稀硫酸并滴入指示劑,用溶液滴定過量的硫酸亞鐵銨,消耗溶液。則原料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(寫出計(jì)算過程)已知:①的摩爾質(zhì)量為;②過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式如下:;?!敬鸢浮?1)(2)除去并起到防堵塞作用(平衡氣壓、觀察速率)(3)d(4)根據(jù)得失電子守恒可得,,代入數(shù)據(jù):,得,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【分析】重晶石BaSO4加入焦炭高溫生成CO和BaS,BaS加H2O和CO2生成BaCO3和H2S,向BaCO3中加入稀鹽酸,生成BaCl2和CO2,BaCl2溶液與雙氧水、氨水反應(yīng)析出BaO2·H2O沉淀,以此解答?!窘馕觥浚?),,等物質(zhì)的量的和分解生成氧氣的物質(zhì)的量之比為;(2)①實(shí)驗(yàn)過程中B中品紅褪色,C中顏色變淡,說明裝置A中生成了SO2;D中無現(xiàn)象,說明裝置A中沒有生成CO2;G中有白色沉淀生成,說明裝置A中生成了CO,CO和氧化鐵在加熱條件下反應(yīng)生成了CO2,氣體X的成分為SO2、CO;B裝置是檢驗(yàn)SO2,裝置C的作用是除去并起到防堵塞作用(平衡氣壓、觀察速率),防止影響D中現(xiàn)象;②“步驟IV"中BaCl2溶液與雙氧水、氨水反應(yīng)析出BaO2·H2O沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:;(3)與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取,只有d生成的是沉淀,可以獲得較純凈的溶液,故選d;(4)根據(jù)得失電子守恒可得,代入數(shù)據(jù):,得,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)8.(2022-2023高一上·江蘇徐州·期末)圖表、坐標(biāo)系、轉(zhuǎn)化圖等都是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中常用的表達(dá)形式和工具。試通過閱讀和分析,發(fā)現(xiàn)圖示背后的化學(xué)原理,完成下列各題并體會(huì)和感悟自然科學(xué)的研究方法和價(jià)值。(1)在氧氣的氣氛中加熱,使溫度緩緩升高,在加熱過程中,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示:①上述變化中,在剩余固體中質(zhì)量守恒的元素是。(填元素符號(hào))②500K~700K之間分解產(chǎn)生的氣體是。(填化學(xué)式)(2)溴化鈣()在醫(yī)藥上用作中樞神經(jīng)抑制藥,實(shí)驗(yàn)室用“尿素法”制備溴化鈣的主要流程如下:溴化鈣的部分溶解度數(shù)值如下:溫度0℃10℃20℃40℃60℃80℃100℃溶解度125132143213278295312①補(bǔ)全操作A:將溶液,,得到晶體。②上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是。(3)工業(yè)用還原法處理含鉻廢水:鋁粉可將廢水中的還原為。如圖所示,廢水的不同初始pH對(duì)去除效果有重要影響。①酸性條件下,鋁粉去除反應(yīng)的離子方程式。②實(shí)驗(yàn)證明,若初始pH過低(即酸性太強(qiáng)),的去除效果也不理想,其原因可能是?!敬鸢浮?1)NiCO2(2)蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)為止,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,低溫干燥溴化鈣溶液和消石灰(或氫氧化鈣、熟石灰等)(3)氫離子濃度過大,氫離子和鋁生成氫氣和鋁離子【分析】消石灰、液溴和尿素混合后發(fā)生反應(yīng)、,然后過濾除去濾渣,濾液中含有CaBr2,向?yàn)V液中加入HBr調(diào)節(jié)溶液的pH值,從而除去過量的Ca(OH)2,通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到CaBr2.2H2O,母液可以循環(huán)利用?!窘馕觥浚?)NiCO3?2Ni(OH)2?2H2O加熱完全分解,化學(xué)反應(yīng)方程式為,完全失去結(jié)晶水時(shí),固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低為×100%=21.1%,故300~500K之間加熱分解失去結(jié)晶水,分解生成二氧化碳,使固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低為×100%=12.9%=34.0%-21.1%,可知500~700K之間分解產(chǎn)生的氣體為CO2,分解完畢,剩下的固體為NiO,在氧氣氣氛中加熱,NiO被氧化成更高價(jià)態(tài)的鎳氧化物。①上述變化中,在剩余固體中質(zhì)量守恒的元素是Ni;②分解生成二氧化碳,使固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低為×100%=12.9%=34.0%-21.1%,可知500~700K之間分解產(chǎn)生的氣體為CO2;(2)①?gòu)娜芤褐蝎@取晶體采用蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)、冷卻結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、干燥,操作A:將溶液,蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)為止,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,低溫干燥,得到晶體;②上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是溴化鈣溶液和消石灰(或氫氧化鈣、熟石灰等);(3)①酸性條件下,鋁粉去除反應(yīng)的離子方程式為:2Al++14H+=2Al3++2Cr3++7H2O;②實(shí)驗(yàn)證明,若初始pH過低,的去除效果也不理想,其原因可能是:pH過低,廢水中的氫離子濃度較高,鋁和氫離子反應(yīng)造成損失。9.(2022-2023高一上·江蘇徐州·期末)大量燃放鞭炮會(huì)引起空氣中等有害氣體含量增高,造成大氣污染。某興趣小組欲探究的性質(zhì),并利用制備食品抗氧化劑焦亞硫酸鈉。已知溶于水即生成。(1)制取并探究其性質(zhì)①裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②裝置B用于檢驗(yàn)的漂白性,其中所盛試劑為,裝置C中發(fā)生反應(yīng)的和的物質(zhì)的量之比為。③為了實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo),甲同學(xué)欲用裝置代替裝置,你認(rèn)為裝置除具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)外,還具有的優(yōu)點(diǎn)是(任寫一點(diǎn))。(2)制備焦亞硫酸鈉并測(cè)定其含量①將通入制取,發(fā)生的反應(yīng)為,該反應(yīng)為(填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”)。②測(cè)定某葡萄酒中殘留量的方案為:取葡萄酒樣品100.00mL,加入鹽酸充分蒸餾。將餾分用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(反應(yīng)方程式為),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。若需配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、。計(jì)算樣品中抗氧化劑的殘留量(以計(jì))為?!敬鸢浮?1)品紅溶液1:2不用加熱(或節(jié)約能源)
相對(duì)安全;易于控制反應(yīng)進(jìn)行等(2)非氧化還原反應(yīng)100mL容量瓶、膠頭滴管0.16【分析】A1裝置銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制備二氧化硫,B中盛放品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫,C中和反應(yīng)生成S沉淀,檢驗(yàn)二氧化硫的氧化性,D中氯水和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和鹽酸?!窘馕觥浚?)①裝置中銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫、水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②二氧化硫能使品紅溶液褪色,裝置B用于檢驗(yàn)的漂白性,其中所盛試劑為品紅溶液,裝置C中和反應(yīng)方程式為SO2+2H2S=3S↓+2H2O,發(fā)生反應(yīng)的和的物質(zhì)的量之比為1:2。③亞硫酸鈉和硫酸在常溫下反應(yīng)生成二氧化硫氣體,裝置除具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)外,還具有的優(yōu)點(diǎn)是不用加熱(或節(jié)約能源)
相對(duì)安全;易于控制反應(yīng)進(jìn)行等。(2)①反應(yīng)中元素化合價(jià)不變,為非氧化還原反應(yīng)。②需配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,步驟有:計(jì)算、稱量、溶解(并冷卻)、移液、洗滌、定容、搖勻,需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管;根據(jù),可知100mL葡萄酒中殘留n(SO2)=n(I2)=0.01mol/L×0.025L=0.00025mol,樣品中抗氧化劑的殘留量(以計(jì))為。10.(2022-2023高一下·江蘇無錫·期末)氨是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的重要原料,請(qǐng)根據(jù)以下工業(yè)制硝酸的原理示意圖回答含氮化合物相關(guān)的問題:(1)氨氣在“氧化爐”中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“吸收塔”尾部會(huì)有含NO、等氮氧化物的尾氣排出,為消除它們對(duì)環(huán)境的破壞作用,通常用以下兩種方法處理:①純堿溶液吸收法:純堿溶液與的反應(yīng)中生成兩種鈉鹽并產(chǎn)生大量氣泡,寫出該反應(yīng)的離子方程式。②氨轉(zhuǎn)化法:已知7mol氨恰好能將含NO和共6mol的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為,則混合氣體中NO和的物質(zhì)的量之比為。(3)國(guó)家規(guī)定氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)不超過400mg/L。氮氧化物可以用酸性硫酸亞鐵溶液來吸收,反應(yīng)原理為;?,F(xiàn)測(cè)定某地下水脫硝過程中氮氧化物的排放量:收集500.00mL排放的氣體,緩慢通過250.00mL0.6240mol/L酸性溶液(過量),充分反應(yīng),量取吸收氣體后的溶液25.00mL。置于錐形瓶中,用0.2000mol/L。酸性溶液與之反應(yīng),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作3次,平均消耗酸性溶液的體積為15.00mL。試通過計(jì)算分析地下水脫硝過程中氮氧化物的排放是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(寫出計(jì)算過程)。已知:①與酸性溶液不反應(yīng);②(未配平)?!敬鸢浮?1)(2)1:3(3)根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式,則,與氮氧化物反應(yīng)的,若全部是NO,根據(jù)NO與反應(yīng)的離子方程式可知:,則NO的含量:;若全部是,根據(jù)與反應(yīng)的離子方程式可知,則的含量:,故地下水脫硝過程中氮氧化物的排放量符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)【分析】氮?dú)夂蜌錃馍砂睔?,氨氣在“氧化爐”中所發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)為氨氣的催化氧化生成NO,NO吸收水和空氣生成硝酸,以此分析;【解析】(1)氨氣在“氧化爐”中所發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)為氨氣的催化氧化生成NO;故答案為:;(2)①NO2既為氧化劑也為還原劑,生成、,;故答案為:;②7mol氨恰好能將含NO和NO2共6mol的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2,設(shè)NO的物質(zhì)的量是xmol,NO2的物質(zhì)的量是(6-x)mol,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2x+(6-x)4=21,所以x=1.5mol,混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1:3;故答案為:1:3;(3)根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式,則,與氮氧化物反應(yīng)的,若全部是NO,根據(jù)NO與反應(yīng)的離子方程式可知,則NO的含量;若全部是,根據(jù)與反應(yīng)的離子方程式可知,則NO2的含量:,故地下水脫硝過程中氮氧化物的排放量符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn);故答案為:見具體步驟。11.(2022-2023高一上·江蘇南通·期末)是一種可溶于水的白色固體,常用作碘添加劑,某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制取,并測(cè)定某加碘鹽中的碘含量。Ⅰ.制備(1)實(shí)驗(yàn)室采用如圖所示裝置制備。①實(shí)驗(yàn)室利用與濃鹽酸反應(yīng)制取,化學(xué)方程式為。請(qǐng)用單線橋法標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。②裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成和,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。③裝置B的作用是。(2)反應(yīng)完全后,裝置A繼續(xù)加熱煮沸一段時(shí)間,再加入溶液中和,分離提純,得晶體。裝置A繼續(xù)加熱煮沸一段時(shí)間的目的是。Ⅱ.測(cè)定加碘鹽中的碘含量(3)我國(guó)加碘鹽中添加,碘元素含量的標(biāo)準(zhǔn)為。采用以下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定某加碘鹽中的碘含量:準(zhǔn)確稱取加碘鹽,配制成溶液,取于錐形瓶中,加入稀硫酸酸化后,再加入標(biāo)準(zhǔn)溶液。經(jīng)測(cè)定,恰好反應(yīng)時(shí)共消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液(反應(yīng)方程式為)。該加碘鹽中的碘元素含量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?(寫出計(jì)算過程)【答案】(1)吸收尾氣中的,防止污染空氣(2)除去溶解在水溶液中的氯氣,防止與反應(yīng)生成等而影響純度或防止將氧化生成而影響純度和產(chǎn)率(3)消耗的根據(jù)反應(yīng)可得關(guān)系式:溶液中碘含量為因?yàn)樗栽摷拥恹}中的碘元素含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)【解析】(1)①根據(jù)反應(yīng)中化合價(jià)的變化,,化合價(jià)降低10,,化合價(jià)升高10,單線橋法表示為:;②裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成和,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;③有毒,會(huì)污染空氣,裝置B的作用為:吸收尾氣中的,防止污染空氣(2)裝置A中含有多余的,與等反應(yīng),繼續(xù)加熱煮沸一段時(shí)間的目的是:除去溶解在水溶液中的氯氣,防止與反應(yīng)生成等而影響純度或防止將氧化生成而影響純度和產(chǎn)率;(3)消耗的根據(jù)反應(yīng)可得關(guān)系式:
溶液中;碘含量為因?yàn)?,所以該加碘鹽中的碘元素含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。12.(2021-2022高一上·江蘇南通·期末)氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑。(1)合成氨原料氣可由以下方法得到,步驟II在催化劑作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。(2)以氨氣、氧氣為原料,在催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物的化學(xué)方程式如下:I:II:催化氧化時(shí),有關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖①該催化劑在低溫時(shí)對(duì)反應(yīng)(填“I”或“II”)的選擇性更好。②溫度高于800℃后,副產(chǎn)物的產(chǎn)率增大的原因可能是。(3)氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比是影響催化氧化和后續(xù)反應(yīng)的重要因素,催化氧化時(shí)加入氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比應(yīng)(填“大于”或“等于”或“小于”)5:4,原因是。(4)某合成氨工業(yè)廢水中含有一定量的氨氮(以、形式存在),pH約為6時(shí),用NaClO可將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為。①NaClO將廢水中的轉(zhuǎn)化為的離子方程式為。②研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度高于30℃時(shí),廢水中氨氮去除率隨著溫度升高而降低,其原因是。(5)鐵觸媒(+2價(jià)鐵和+3價(jià)鐵組成的氧化物)是工業(yè)合成氨的催化劑。某學(xué)習(xí)小組用下列流程測(cè)定鐵觸媒的含鐵量(25.00mL稀釋后的溶液不含有)。根據(jù)題意回答相關(guān)問題:步驟⑤消耗的溶液25.00mL,則鐵觸媒中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?!敬鸢浮?1)CH4+H2O(g)3H2+CO(2)Ⅱ溫度高于800℃后,開始分解生成(3)大于氧氣過量,反應(yīng)Ⅰ的選擇性更好,更有利于NO生成(4)3ClO-+2=+3Cl-+3H2O+2H+或3HClO+2=+3Cl-+3H2O+5H+氧化劑次氯酸不穩(wěn)定,溫度升高受熱分解,次氯酸鈉投加量過大,導(dǎo)致污水中部分氨氮氧化為其他價(jià)態(tài)例如硝酸根離子,則氨氮去除率下降(5)35.7%【解析】(1)步驟II為甲烷與水蒸氣在催化劑作用下反應(yīng)生成氫氣,化學(xué)方程式為:CH4+H2O(g)3H2+CO;(2)由圖可知,低溫時(shí)更有利于N2生成,故該催化劑在低溫時(shí)對(duì)反應(yīng)II的選擇性更好;溫度高于800℃后,開始分解生成,導(dǎo)致副產(chǎn)物的產(chǎn)率增大;(3)根據(jù)反應(yīng)方程式可知,催化氧化時(shí)加入氧氣與氨氣的物質(zhì)的量之比大于5:4時(shí),氧氣過量,反應(yīng)Ⅰ的選擇性更好,更有利于NO生成;(4)NaClO在酸性條件下有強(qiáng)氧化性,將廢水中的氧化為,故離子方程式為3ClO-+2=+3Cl-+3H2O+2H+或3HClO+2=+3Cl-+3H2O+5H+;氧化劑次氯酸不穩(wěn)定,溫度升高受熱分解,次氯酸鈉投加量過大,導(dǎo)致污水中部分氨氮氧化為其他價(jià)態(tài)例如硝酸根離子,則氨氮去除率下降;(5)在溶液中發(fā)生反應(yīng):2Fe3+++H2O=2Fe2++SO2+2H+,m()=0.10mol/L×0.025L=0.0025mol,n(Fe3+)=2n()=0.005mol,則鐵觸媒中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=35.7%。13.(2023-2024高一下·江蘇南京·期末)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑,易吸潮變質(zhì)且受熱易分解。實(shí)驗(yàn)室中可通過NaHSO3的過飽和溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶制得。實(shí)驗(yàn)I焦亞硫酸鈉的制備(1)實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的裝置如圖所示。①裝置Y的作用是。②制取Na2S2O5的反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其中第一步的反應(yīng)為;第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)已知:水溶液中H2SO3、、的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化分布如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整制取Na2S2O5固體的實(shí)驗(yàn)步驟:打開磁力攪拌器,將裝有Na2CO3過飽和溶液的錐形瓶至于40℃水浴中,向錐形瓶中持續(xù)通入SO2至?xí)r,停止通入氣體。將溶液冷卻結(jié)晶,過濾,用SO2飽和溶液洗滌固體,得到Na2S2O5固體。實(shí)驗(yàn)Ⅱ焦亞硫酸鈉的測(cè)定(3)長(zhǎng)期放置的Na2S2O5固體會(huì)部分變質(zhì)為NaHSO4。①Na2S2O5固體變質(zhì)的化學(xué)方程式為。②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)Na2S2O5樣品是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案:。(已知Na2S2O5、Na2SO3分別與稀鹽酸反應(yīng)得到的產(chǎn)物相同)【答案】(1)防止倒吸2NaHSO3=Na2S2O5+H2O(2)pH約為4低溫干燥(3)Na2S2O5+O2+H2O=2NaHSO4取少許樣品與一試管中,加入足量的鹽酸進(jìn)行溶解,再向溶液中加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說明已經(jīng)變質(zhì),反之則反【分析】在不斷攪拌下,控制反應(yīng)溫度在40℃左右,向Na2CO3過飽和溶液中通入SO2,發(fā)生反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,多余的二氧化硫可用氫氧化鈉溶液吸收,因二氧化硫易溶于氫氧化鈉溶液,Y為安全瓶,可防止倒吸,據(jù)此分析解題?!窘馕觥浚?)①由分析可知,裝置Y的作用是防止倒吸,故答案為:防止倒吸;②制取Na2S2O5的反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其中第一步的反應(yīng)為,由題干信息可知,實(shí)驗(yàn)室中可通過NaHSO3的過飽和溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶制得,則第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5+H2O,故答案為:2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;(2)由題干信息可知,實(shí)驗(yàn)室中可通過NaHSO3的過飽和溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶制得,結(jié)合圖象可知pH約為4時(shí),可完全反應(yīng)生成NaHSO3,則制備步驟為:打開磁力攪拌器,將裝有Na2CO3過飽和溶液的錐形瓶至于40℃水浴中,向錐形瓶中持續(xù)通入SO2至pH約為4時(shí),停止通入氣體,將溶液冷卻結(jié)晶,過濾,用SO2飽和溶液洗滌固體,由于Na2S2O5受熱易分解,故低溫干燥即可得到Na2S2O5固體,故答案為:pH約為4;低溫干燥;(3)長(zhǎng)期放置的Na2S2O5固體會(huì)部分變質(zhì)為NaHSO4①由題干信息可知,長(zhǎng)期放置的Na2S2O5固體會(huì)部分變質(zhì)為NaHSO4,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得,Na2S2O5固體變質(zhì)的化學(xué)方程式為:Na2S2O5+O2+H2O=2NaHSO4,故答案為:Na2S2O5+O2+H2O=2NaHSO4;②由已知Na2S2O5、Na2SO3分別與稀鹽酸反應(yīng)得到的產(chǎn)物相同和長(zhǎng)期放置的Na2S2O5固體會(huì)部分變質(zhì)為NaHSO4可知,若檢驗(yàn)到樣品中含有硫酸根離子,則說明樣品中Na2S2O5已經(jīng)變質(zhì),反之則反,故檢驗(yàn)Na2S2O5樣品是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案為:取少許樣品與一試管中,加入足量的鹽酸進(jìn)行溶解,再向溶液中加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說明已經(jīng)變質(zhì),反之則反,故答案為:取少許樣品與一試管中,加入足量的鹽酸進(jìn)行溶解,再向溶液中加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說明已經(jīng)變質(zhì),反之則反。14.(2023-2024高一上·江蘇蘇州·期末)以鐵泥(主要成分為鐵的氧化物)為原料可制備、和乳酸亞鐵等產(chǎn)品。(1)制備。將鐵泥溶于足量的稀后,加入足量將溶液中的還原,中的S元素轉(zhuǎn)化為。還原過程中反應(yīng)的離子方程式為。(2)制備。請(qǐng)補(bǔ)充完整以溶液和溶液為原料制取的實(shí)驗(yàn)方案:將溶液置于反應(yīng)容器中,(需完全沉淀,需洗滌完全)。(3)制備乳酸亞鐵。向懸濁液中加入過量的乳酸,反應(yīng)一段時(shí)間后趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾,水洗后用乙醇洗滌,低溫干燥得到乳酸亞鐵。①利用作原料制備乳酸亞鐵,過程中Fe(Ⅱ)不易被氧化的原因是。②不同反應(yīng)溫度下,反應(yīng)相同時(shí)間乳酸亞鐵的產(chǎn)率如圖所示。低于70℃時(shí),隨著溫度升高乳酸亞鐵的產(chǎn)率增大的原因是。③實(shí)驗(yàn)中乳酸亞鐵用水洗后,再用乙醇洗滌的原因是。(4)測(cè)定產(chǎn)品純度。稱取3.000g乳酸亞鐵樣品配制成100mL溶液,取出25.00mL溶液,向其中滴加0.1000硫酸飾銨[]溶液,完全反應(yīng)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。過程中發(fā)生的反應(yīng)為(假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng))。①將乳酸亞鐵樣品配制成100mL溶液實(shí)驗(yàn)中,須使用的玻璃儀器有:燒杯、量筒、膠頭滴管、。②計(jì)算樣品中乳酸亞鐵(相對(duì)分子質(zhì)量為234)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)?!敬鸢浮?1)(2)邊攪拌邊加入溶液至有大量沉淀產(chǎn)生,靜置,在上層清液中滴加溶液,若無沉淀產(chǎn)生,過濾,用水洗滌2~3次,取最后一次洗滌后的濾液,滴加鹽酸酸化的溶液,不出現(xiàn)沉淀。(3)反應(yīng)中放出大量,排出了反應(yīng)器中的空氣,可以保護(hù)Fe(II)不被空氣中的氧氣氧化。溫度升高,與乳酸反應(yīng)加快使晶體易于干燥(4)100mL容量瓶、玻璃棒【解析】(1)由已知中將鐵泥溶于足量的稀H2SO4后
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