过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
步骤如下并填写下列空白:
(1)将10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,作被测试样。此过程中需要用到的定量仪器 。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请完成该反应方程:___MnO4- + __H2O2 + ___H+ → ___Mn2+ + __H2O + __ _____
(3) 滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入滴定管中,滴定到达终点的现象是_____________________ ___。
(4)重复滴定二次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为___________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果____(填“偏高”“偏低”“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、二氧化锰,实验仪器及用品可自选。)
请将他们所选的实验试剂和实验现象填入下表:(只要完成其中一项探究即可)
实 验 内 容 |
实 验 试 剂 |
实 验 现 象 |
探究氧化性 |
|
|
或探究不稳定性 |
|
|
阅读下表中短周期主族元素的相关信息。
元素代号 |
相关信息 |
A |
A的单质能与冷水剧烈反应,得到强碱性溶液 |
B |
B的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍 |
C |
在第3周期元素中,C的简单离子半径最小 |
D |
A、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分 |
E |
所有有机物中都要有E元素 |
请回答:
(1)在一定条件下,B2与C的单质在海水中可形成原电池,为新型海水航标灯提
供能源。写出该原电池正极的电极反应式。
(2)用惰性电极电解化合物AD的水溶液,该反应的化学方程式为:
其中,阴极产物是
(3)常温下,0.1 mol·L-1X溶液的pH_____7(填“>”、“=”或“<”),原因是(用离子方程式说明)。向1.5 L O.1 mol·L-1 A的最高价氧化物对应水化物的水溶液中通人标况下2.24L EB2,充分反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
(4)已知mol4·L一4。现向pH=0,浓度均为0.04mol·L-1的Al3+、Fe3+溶液中加入A的最高价氧化物对应水化物的溶液,以调节pH(设溶液体积不变),该过程中Al3+、Fe3+的浓度与pH关系正确的是
(填字母代号)。
白云石的主要成分为CaCO3·MgCO3,还含有少量Fe、Si的化合物。实验室以白云石为原料制备Mg(OH)2及CaCO3。步骤如下:
实验过程中需要的数据见下表:
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Mg2+ |
9.5 |
11.0 |
请回答下列问题:
(1)溶液A中含有Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,则试剂①可选择_________(填字母,下同);试剂②可选择_________;试剂③可选择_________。
A.KMnO4 | B.Cl2 | C.MgO | D.CaO |
(2)若要利用反应过程中生成的CO2,从溶液D中制取CaCO3,需要先通入的一种气体是_______,然后通入CO2。通入CO2气体应选择的最佳装置为_______(填字母)。
(3)根据表中提供的数据判断,Fe(OH)3、Fe(OH)2和Mg(OH)2的溶度积常数由小到大的排列顺序为________________________________。
(4)将制取的Mg(OH)2煅烧得到MgO,然后在还原炉(真空)中,1200℃条件下,用硅铁(铁不参与反应)还原生成镁蒸气。在还原过程中反应温度对生成金属镁的影响如下图:
煅烧Mg(OH)2所需要的仪器除三角架、酒精灯外,还必须选择___________。MgO与硅铁发生的反应达到平衡后,平衡常数表达式为_______________________。由图可知,还原反应的△H ____0(填“>”或“<”)。
重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 |
AgI |
AgOH |
Ag2S |
PbI2 |
Pb(OH)2 |
PbS |
KSP |
5.6×10-8 |
6.3×10-50 |
7.1×10-9 |
1.2×10-15 |
3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投入(填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH | B.Na2S | C.KI | D.Ca(OH)2 |
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=。
(3)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=,是否符合排放标准(填“是”或“否”)。已知KSP(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2。
丙烯是重要的化工原料,以丙烯为原料合成有机玻璃和油墨材料DAP-A树脂的流程如下:
回答问题:
(1)写出下列物质可能的结构简式:B___________________,F________________________。
(2)写出反应类型:反应②___________________;反应③____________________________。
(3)1 mol DAP-A树脂在一定条件下与H2发生加成反应,最多消耗H2_______________mol。
(4)写出反应①的化学方程式_____________________________________________________。
(5)写出G在一定条件下与乙二醇发生反应生成一种高分子化合物的化学方程式为_______。
(6)E的同分异构体中,属于酯类的链状有机物有___________________________________。
二氧化碳和氢气按一定的体积比混合,在一定条件下可以制得烯烃,该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料,下图是合成橡胶和TNT的路线。
回答问题:
(1)工业上由煤焦油提取苯的操作名称为__________。
(2)烯烃B的名称为________________;E的结构简式为__________________。
(3)写出反应类型:反应②________________;反应③____________________。
(4)写出反应①的化学方程式____________________________________。
(5)D在一定条件下与足量H2反应后的产物,其一氯代物有_________种。