23.(12分)
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下:
![]()
(1)精制过程中反应的离子方程式为____________________________________________
_________________________________________________________。
(2)电解过程的总反应方程式为_________________________________________。
(3)电解槽阳极产物可用于________________________________(至少写出两种用途)。
(4)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表:
|
温度/℃ |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
NaOH /g |
109 |
118 |
129 |
146 |
177 |
300 |
313 |
318 |
337 |
|
NaCl/ g |
36 |
36.3 |
36.6 |
37 |
37.3 |
37.8 |
38.4 |
39 |
39.8 |
根据上述数据,脱盐的主要工序应为_______________、_______________。脱盐后的碱液含NaOH约50%,含NaCl仅约2%左右,NaCl能够从溶液中大量析出的原因是
______________________________________________________________________。
22.(10分)
(1)部分短周期元素的原子半径及常见化合价如下表:
|
元素代号 |
M |
Q |
R |
T |
X |
|
原子半径/nm |
0.160 |
0.143 |
0.099 |
0.074 |
0.102 |
|
常见化合价 |
+2 |
+3 |
-1 |
-2 |
+6,-2 |
① R元素的阴离子结构示意图为________________。
② 探究M和Q两种元素金属性强弱的实验方法是________________________
__________________________________________________________________。
③ 工业生产中排放的SO2用饱和Na2XO3溶液吸收可化害为利生产化工原料,该反应的化学方程式为____________________________________________________。若将金属Q的硫酸盐溶液滴加到饱和Na2XO3溶液中,观察到的现象有
_____________________________________________________________________。
(2)几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)如下表。
|
酸 |
电离方程式 |
电离平衡常数K |
|
CH3COOH |
CH3COOH |
1.76×10-5 |
|
H2CO3 |
H2CO3 HCO3- |
K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11 |
|
H3PO4 |
H3PO4 H2PO4― HPO42― |
K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=4.2×10-13 |
① 若把HCO3-、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,则它们的酸性由强到弱的顺序是____________________________________________________。
② 物质的量浓度相同时,Na3PO4溶液的碱性比Na2CO3溶液_______(强 / 弱)。
21.(12分)
某白色粉末可能含有K2SO4、NH4Cl、NaCl。请设计合理实验探究该白色粉末的组成。
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹、镊子;红色石蕊试纸、1mol·L-1硫酸、1mol·L-1硝酸、1mol·L-1盐酸、BaCl2溶液、2mol·L-1NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水。
完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
根据题意,该白色粉末的组成有______种可能的情况。
(2)设计实验方案
基于该粉末中上述三种盐均存在这一假设,设计出实验方案(不要在答题卡上作答)。
(3)根据②的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。
|
实验操作 |
预期现象和结论 |
|
步骤1: |
|
|
步骤2: |
|
|
步骤3: |
|
|
步骤4: |
|
|
…… |
|
0.001 mol·L-1,催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成_______个实验进行对比即可得出结论。
(3)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
|
KMnO4酸性溶液 的浓度 / mol·L-1 |
溶液褪色所需时间 t / min |
||
|
第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
|
0.01 |
14 |
13 |
11 |
|
0.001 |
6 |
7 |
7 |
① 计算用0.001 mol·L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化,写出计算过程)。
② 若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?____________。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:_________________________________
_______________________________________________________________。
20.(11分)
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。
(1)该反应的离子方程式为(提示:H2C2O4的一级电离常数为5.4×10-2)
__________________________________________________________________。
(2)实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol·L-1、
19.(11分)
硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定,是分析化学中常见的还原剂,其实验室制备流程如下:
![]()
回答下列问题:
(1)Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用离子方程式表示)_______________________。
(2)判断铁屑与硫酸基本反应完全的现象是_____________________________________。
(3)某同学认为铁屑与硫酸反应不需精确温度,因此不使用热水浴加热,改用酒精灯断断续续加热维持温度,该做法的不妥之处是_________________________________。
(4)“趁热过滤”后的滤液有时略显黄色,分析其原因是(用离子方程式表示)
_______________________________________。
(5)忽略油污质量,本实验中应称量(NH4)2SO4固体的质量为_______g。
(6)若上述流程用于大量生产,“冷却结晶”后的母液最佳处理方法是_______________。
18.向0.50 L 0.3 mol/L的NaOH溶液中缓慢通入CO2气体至溶液增重4.4g,下列说法正确的是 ( )
A.增重的4.4g为参加反应的CO2的质量
B.溶质为Na2CO3
C.溶质为Na2CO3、NaHCO3
D.低温蒸干溶液,所得固体的质量为:原溶液中NaOH的质量为:4.4g
17.某醋酸溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),混合后溶液显碱性。下列有关叙述不可能出现的是 ( )
A.混合后溶液中:c(CH3COO-) + c(OH-) = c(Na+) + c(H+)
B.该醋酸溶液中:c(H+) = 0.01 mol·L-1
C.该醋酸溶液的物质的量浓度大于0.01 mol·L-1
D.混合溶液中:c(CH3COO-) > c(Na+)
16.下列说法或表示方法正确的是 ( )
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由H+(aq)+ OH-(aq)= H2O(l) △H = -57.3 kJ·mol-1可知,若将含1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ
C.由C(石墨)= C(金刚石) △H = +1.90 kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
D.在101 kPa时,2 g H2 完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H = -285.8 kJ·mol-1
15.保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)
C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ--从正反应开始,A、B的起始物质的量均为2mol ;Ⅱ--从逆反应开始,C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol。以下叙述中正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同
B.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中,体系的总密度始终保持不变
C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的物质的量分数相同
D.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的浓度相同
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