某同学对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题,请填空:
实验 编号 |
KClO3(g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
实际回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
(1)本实验的装置由下图三部分组成,其正确的接口连接顺序为 。
(2)为证明编号2的实验中MnO2起到催化作用,上述实验后还要测定反应剩余物MnO2的质量,实验的操作顺序是:溶解→ → → → 。
(3)从上表实验数据分析,对氯酸钾受热分解有催化作用的物质,按其催化能力从大到小的顺序为 (填物质的化学式)。
(4)从编号3的实验数据,可计算出KClO3的分解率为 %(保留一位小数)。
(5)在进行编号5的实验时,有刺激性的黄绿色气体产生,该气体可能是______(填化学式),常用 试纸检验该气体,上述异常现象产生的原因是 。
硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是 。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有 。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
发生的主要反应 |
|
电弧炉 |
SiO2+2C![]() |
流化床反应器 |
Si+3HCl![]() |
还原炉 |
SiHCl3+H2![]() |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为 ;碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
物质 |
Si |
SiCl4 |
SiHCl3 |
SiH2Cl2 |
SiH3Cl |
HCl |
SiH4 |
沸点/℃ |
2355 |
57.6 |
31.8 |
8.2 |
-30.4 |
-84.9 |
-111.9 |
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
实验室以含有等离子的卤水为主要原料制备无水
和
,流程如下:
(1)操作Ⅰ使用的试剂是 ,所用主要仪器的名称是 。
(2)加入溶液W的目的是 。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去。由表中数据可知,理论上可选择pH最大范围是 。酸化溶液Z时,使用的试剂为 。
(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体,下列装置中合理的是 。
(4)常温下,的电离常数
,
,
的电离常数
,
。某同学设计实验验证
酸性强于
:将
和
气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的
,若前者的
小于后者,则
酸性强于
。该实验设计不正确,错误在于 。
设计合理实验验证酸性强于
(简要说明实验步骤、现象和结论)。 。仪器器自选。
供选的试剂:、
、
、
、
、
、蒸馏水、饱和石灰水、酸性
溶液、品红溶液、
试纸。
食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的.
已知:氧化性:IO3﹣>Fe3+>I2;
还原性:S2O32﹣>I﹣3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O;KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是 (用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是 (用电子式表示).
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为 、 .
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失.写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式: .将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3•H2O.该物质作为食盐加碘剂是否合适? (填“是”或“否”),并说明理由 .
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失.下列物质中有可能作为稳定剂的是 .
A.Na2S2O3 | B.AlCl3 | C.Na2CO3 | D.NaNO2 |
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂.请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+ .
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示
(1)溶液A的溶质是 ;
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 ;
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的、
,NH+3,
,[
>
]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):
①泥a除泥沙外,还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 ;
③的溶解度比
的小,过程Ⅱ中除去的离子有 ;
④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余的含量小于5mg /l ,若盐水b中
的含量是7.45 mg /l ,则处理10m3盐水b ,至多添加10%
溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。
二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是___________【已知:Ksp(BaSO4)=1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有_________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
□ (D) +24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍