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(15分)目前,回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液(含溴0.27%)中回收易挥发的Br2:

(1)操作X所需要的主要玻璃仪器为 ;反萃取时加入20%的NaOH溶液,其离子方程式为 。

(2)反萃取所得水相酸化时,需缓慢加入浓硫酸,并采用冰水浴冷却的原因是 。

(3)溴的传统生产流程为先采用氯气氧化,再用空气水蒸气将Br2吹出。与传统工艺相比,萃取法的优点是 。

(4)我国废水三级排放标准规定:废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量,其原理如下:

①请完成相应的实验步骤:

步骤1:准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。

步骤2:将4.5 mL 0.02mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。

步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液,振荡。

步骤4: ,再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗 Na2S2O3溶液15 mL。(反应原理:I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6)

步骤5:将实验步骤1~4重复2次。

②该废水中苯酚的含量为 mg/L。

③步骤3若持续时间较长,则测得的废水中苯酚的含量 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(1)分液漏斗(只答烧杯不给分)

Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O(写Br2+6OH- =5Br- + BrO3- +3H2O亦给分)

(2)减少Br2的挥发

(3)没有采用有毒气体Cl2,更环保(答“所得溴更纯净”亦给分)

(4)① 滴入2~3滴淀粉溶液 ② 18.8 ③ 偏低

(除第(4)②小题3分外,其余每空2分,共15分)

【解析】

试题分析:(1)该流程的目的是回收溴单质,用四氯化碳萃取后,将水相与有机相分开,则操作X为萃取分液,所用的的仪器为分液漏斗;反萃取时加入氢氧化钠溶液,则溴与氢氧化钠反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,离子方程式是Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O;

(2)反萃取所得水相酸化时,需缓慢加入浓硫酸,使溴离子和次溴酸根离子再次转化为溴单质,因为溴易挥发,所以采用冰水浴冷却,减少溴的挥发;

(3)氯气是有毒气体,且空气吹出的溴单质易含有氯气,使溴不纯净,所以萃取法的优点是没有采用有毒气体Cl2,更环保,产物更纯净;

(4)①测定废水中苯酚的含量需要通过测定溴的消耗,而剩余的溴单质用HI滴定,生成的碘单质再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,判断滴定终点的指示剂是淀粉,淀粉遇碘变蓝色,当溶液蓝色消失时即达到滴定终点,所以步骤4中应滴加2~3滴淀粉溶液,再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点;

②根据消耗的 Na2S2O3标准溶液的体积计算剩余溴的物质的量,利用2Na2S2O3 ~I2~Br2,可知剩余溴的物质的量是0.015L×0.01mol/L/2=7.5×10-5mol,则25mL废水中苯酚的物质的量是(0.0045L×0.02mol/L-7.5×10-5mol)/3=5×10-6mol,则苯酚的质量是5×10-6mol×94g/mol=0.47mg,所以该废水中苯酚的含量为0.47mg/0.025L=18.8mg/L;

③若步骤3持续时间较长,则空气中的氧气也会氧化碘离子为碘单质,则消耗Na2S2O3标准溶液的体积大于15mL,剩余溴的物质的量偏大,与苯酚反应的溴的物质的量偏小,则苯酚的含量偏低。

考点:考查滴定操作的判断,对物质制备流程的分析,误差的判断,滴定数据的处理

练习册系列答案
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向2L的密闭容器中充入7.6mol NO和3.8mol O2,发生如下反应:

①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

②2NO2(g)N2O4(g)

测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃。

下列说法正确的是

A.前5min反应的平均速率v(N2O4)=0.18mol·L-1·s-1

B.T1℃时反应②的化学平衡常数K=0.6

C.反应①、②均为吸热反应

D.若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2. 0mol N2O4,T1℃达到平衡时,N2O4的转化率为10%

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(14分)汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:

(1)2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g) △H=-746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)

已知:

2C (s)+O2(g)≒2CO(g) △H=-221.0KJ/mol

C (s)+O2(g)≒CO2(g) △H=-393.5KJ/mol

则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H= kJ·mol-1。

(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表

时间/s

0

1

2

3

4

5

C(NO)10-4 mol/L

10.0

4.50

C1

1.50

1.00

1.00

C(CO)10-3 mol/L

3.60

3.05

C2

2.75

2.70

2.70

①c1合理的数值为 。(填字母标号)

A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50

②前2s内的平均反应速率v(CO2)= 。

③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母标号)

a.

b.容器中混合气体的密度保持不变

c.容器中气体的压强不变

d.CO2的体积分数不变

(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示:

实验

编号

T/oC

NO初始浓

度/10-3mol·L-1

CO初始浓

度/10-3mol·L-1

催化剂的比

表面积/m2·g-1

①

350

1.20

5.80

124

②

280

1.20

5.80

124

③

280

1.20

5.80

82

则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为 。

(4)已知:CO通入新制的银氨溶液中可生成银镜,同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。某温度下,向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO,反应达到平衡后,将平衡混合气体通入足量新制的银氨溶液中,生成43.2g Ag,则该温度下,反应2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g)(条件为使用催化剂)的化学平衡常数K= 。

(5)CO可作燃料电池的燃气。用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得650oC下工作的燃料电池。该电池总反应方程式为2CO+O2=2CO2则负极反应式为 。

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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

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向20mL 0.1mol/L NH4HSO4溶液中滴入0.1mol/L NaOH溶液至恰好反应完全,下列说法正确的是

A.整个反应过程中:c(H+) + c(Na+) + c(NH4+)=c(OH-) + 2c(SO42-)

B.当滴入30mL NaOH溶液时(pH>7):c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)

C.当滴入20mL NaOH溶液时:2c(SO42-)=c(NH3·H2O)+ c(NH4+)

D.当溶液呈中性时:c(NH4+)>c(SO42-)>c(Na+)>c(H+)= c(OH-)

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下列指定反应的离子方程式正确的是

A.Na2SO3溶液中滴加稀H2SO4:SO32- + 2H+=SO2↑+ H2O

B.向AlCl3溶液中滴入足量的浓氨水:Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O

C.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:2ClO- + CO2 + H2O =2HClO + CO32-

D.Fe(NO3)2溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I—=2Fe2++I2

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A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有元素X。它们有如下的转化关系(部分产物及反应条件已略去):下列判断正确的是

A.X元素可能为Al

B.X元素不一定为非金属元素

C.反应①和②互为可逆反应

D.反应①和②一定为氧化还原反应

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(10分)X、Y、Z、R、W为五种原子序数依次增大的短周期元素。

已知:①X元素的原子半径是所有原子中最小的;

②Y元素的原子最外层电子数是最内层电子数的2倍。

③Y与R可以形成YR与YR2两种化合物,其中一种是造成温室效应的物质之一。

④W与R能形成原子个数之比为2:1和1:1的离子化合物甲和乙。

根据要求回答问题:

(1)R在周期表中的位置是_______________;甲的电子式是___________。

(2)元素Y、R的最简单氢化物的稳定性由大到小顺序为 (填化学式)。

(3)X2R与乙反应的化学方程式是__________________。

(4)元素Y、R、W形成的化合物的水溶液常用作清洗厨房的油污,其原理是(用离子方程式表示) 。欲使0.1mol·L-1该溶液中浓度最大的阳离子与浓度最大的阴离子浓度之比=2,可以加入的物质是 (填一种)。

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