【题目】碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:
(1)水合肼的制备有关反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH
N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3
①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。
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若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。
②制备水合肼时,应将___________滴到 __________ 中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。
(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:
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在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为______________________________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_________________________________。
(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:
c.用0.2100mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00mL。
①M为____________(写名称)。
②该样品中NaI的质量分数为_______________。
【答案】ecdabf 5:3 NaClO溶液 尿素 2IO3-+3N2H4H2O=3N2↑+2I-+9H2O N2H4H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质 淀粉 94.5%
【解析】
(1)①根据制备氯气,除杂,制备次氯酸钠和氧氧化钠,处理尾气分析;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO-则会生成Cl-5mol,生成1mol ClO3--则会生成Cl-5mol,据此分析可得;
②NaClO氧化水合肼;
(2)碘和NaOH反应生成NaI、NaIO,副产物IO3-,加入水合肼还原NaIO、副产物IO3-,得到碘离子和氮气,结晶得到碘化钠;
(3)①淀粉溶液遇碘单质溶液变蓝色;
②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量为:0.2100mol×0.015L×
×150g/mol=9.45g,据此计算。
(1)水合肼的制备有关反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH
N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3
①装置c由二氧化们和浓盐酸制备氯气,用B装置的饱和食盐水除去HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备,为充分反应,从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,防止污染空气,故导气管连接顺序为:ecdabf;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO-则会生成Cl-5mol,生成1mol ClO3-则会生成Cl-5mol,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为Cl-,有5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素,物质的量之比为ClO-与ClO3-共5mol+1mol=6mol,故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10:6=5:3;
②将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中取适量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,防止水合肼被氧化;
(2)根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,反应为:2IO3-+3N2H4H2O=3N2↑+2I-+9H2O;N2H4H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质,水合肼还原法制得的产品纯度更高;
(3)①实验中滴定碘单质,用淀粉做指示剂,即M为淀粉;
②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量为:0.2100mol×0.015L×
×150g/mol=9.45g,故其质量分数为
×100%=94.5%。
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【题目】H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)
COS(g) +H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,4min时反应达到平衡,平衡后水的物质的量分数为8%。下列说法中正确的是( )
A.速率V(H2S)=4×10-3molL-1min-1B.CO2的转化率为60%
C.平衡时H2S与CO2的物质的量之比为4:1D.当体系中压强不变时,反应达到平衡
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【题目】如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
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A. 挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,并打开止水夹
B. 挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,并打开止水夹
C. 用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气,并打开止水夹
D. 向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸,并打开止水夹
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【题目】支撑海港码头基础的钢管柱,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
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A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
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【题目】煤的气化在煤化工业中占有重要地位,至今仍然是化学工业的重要组成部分。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8 kJmol-1、-283.0 kJmol-1和-726.5 kJmol-1。请写出甲醇(CH3OH)不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
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①由表中数据判断△H_______0(填“>”、“=”或“<”)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,4min达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,此时的温度为________,则反应速率v(H2)=__________。
(3)T℃时,在t0时刻,合成甲醇反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的一半,在t2时刻又达到新的平衡,请在图中用曲线表示t1~t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图_______(其他条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。
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【题目】如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料,与水、铁不反应)的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。
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(1)该实验反应的反应方程式为:___。
(2)仪器a的名称是___。
(3)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率,设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,测量反应后生成气体的体积,计算铁粉的转化率。
①该同学应该先点燃__(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯),测量气体体积不可以选用上图中___(填“甲”“乙”或“丙”)装置。
②称取5.6g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.896L,则铁粉的转化率为__。(转化率=
)
(4)将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中,加入足量的盐酸溶解并过滤,为探究反应后溶液中可能的阳离子,小林同学进行如下实验,请你将下表补充完整:
步骤 | 现象 | 解释(用离子方程式表示) | 结论 |
Ⅰ.取样,滴加KSCN溶液 | 溶液不变红色(Fe3+与KSCN溶液反应显红色) | ①Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O ②____ | Ⅲ.反应后的溶液中阳离子为___ |
Ⅱ.取样,滴加NaOH溶液 | 刚开始无明显现象,一段时间后先出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 | ①___ ②Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 |
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【题目】下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入CuCl2溶液中
②向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中
④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸
⑤过量NaOH溶液和明矾溶液混合
A.只有①③④⑤B.只有①④C.只有②③D.只有②③④
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【题目】如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量,下列说法正确的是( )
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A. 曲线A表示NaOH溶液中滴加稀盐酸
B. 曲线B表示CH3COOH溶液中滴加KOH溶液
C. 曲线C表示Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
D. 曲线D表示Cu(OH)2悬浊液中滴加HNO3溶液
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【题目】现有以下物质:①NaCl固体;②液态CO2;③液态氯化氢;④汞;⑤固体BaSO4;⑥蔗糖;⑦酒精;⑧熔融的Na2CO3,请回答下列问题:
(1)以上物质中能导电的是________;
(2)以上物质属于电解质的是________;
(3)以上物质属于非电解质的是_______;
(4)以上物质溶于水后形成的溶液能导电的是______;
(5)属于盐的有________;
(6)写出⑧溶于水中的电离方程式_____;
(7)分离胶体和溶液常用的方法叫__________;
(8)等质量的O2和O3所含原子个数比为______;
(9)设NA为阿伏加德罗常数的数值,若ag某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是___________。(用含有NA的式子表示)
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