(12分)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。工艺流程如下图:
(1)粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO
等杂质。除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的试剂X,X是 (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SO
,其原因是 。(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9)
(2)上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。电解时生成的气体B是 ;反应Ⅲ的化学方程式为 。
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL试样。
步骤2:量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。(已知:ClO2+I-+H+—I2+Cl-+H2O 未配平)
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知:I2+2S2O
=2I-+S4O
)
① 准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是 。
② 滴定过程中,至少须平行测定两次的原因是 。
③ 根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
【化学——选修2:化学与技术】
普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中,常采用纸张表面涂敷明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散。请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存,经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂明矾的工艺有关,其中的化学原理是 ;为了防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的问题是 ;
②喷洒 Zn(C2H5 )2 • Zn(C2H5 )2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理 、 。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的,请完成下列化学方程式:
把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量的水中,有1.16g白色沉淀析出,向所得的浊液里,逐渐加入0.5mol/L的盐酸,加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示:
(1)写出mn段反应的离子方程式_______________________
(2)混合物中NaOH的物质的量是_______________,AlCl3的物质的量是________________,MgCl2的物质的量是______________。
(3)P点所表示的加入盐酸的体积是_______________mL。
二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3反应的化学方程式___ _____。
(2)已知:Se + 2H2SO4(浓) → 2SO2↑ + SeO2 + 2H2O
2SO2 + SeO2 + 2H2O → Se + 2SO42-+ 4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_____________________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2 + KI + HNO3 → Se + I2 + KNO3 + H2O
②I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目______________________________。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.1500 g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为_____________。
铝是地壳中含量最多的金属元素,铝及其化合物应用日趋广泛。
(1)铝的原子结构示意图是
(2)氧化铝是两性氧化物,写出其与NaOH溶液反应的化学方程式
(3)工业上常用铝土矿(含SiO2等杂质)生产铝。从Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al(OH)3,需要从下列试剂中选择两种,选用的试剂组合最好是 。
a. NaOH溶液 b. CO2 c. 氨水 d. 盐酸
最终获得铝单质是电解(填化学式),电解过程中加入冰晶石的作用是
(4)下图表示将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系(已知Ba(AlO2)2:可溶),最先与CO2反应的物质是 ,ab段反应的离子方程式为
(5)某Mg-Al合金是一种潜在的储氢材料。73.2g该合金恰好溶解于1.4 L 5. 0mol·L-1 HCl溶液,则合金中Mg和Al的物质的量之比为 。
(1) 物质的量浓度分别为 c 和 5c 的硫酸溶液,按等质量混合均匀后,混合溶液中硫酸的物质的量浓度为( )
| A.3c | B.6c | C.﹥ 3c | D.﹤3c |
(2)在 25℃、 101kPa 条件下,将 15LO2通入 10LCO 和 H2的混合气中, 使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强. ①若剩余气体的体积是 15L,则原 CO 和 H2的混合气中 V(CO)="_________" L, V(H2)="________" L.
②若剩余气体的体积为 a L,则原 CO 和 H2的混合气中 V(CO):V(H2)=___________. ③若剩余气体的体积为 aL,则 a 的取值范围是_______________。