氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式 。
(2)离子交换膜的作用为: 、 。
(3)精制饱和食盐水从图中 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 。
(5)室温下,0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH(选填“大于”、“小于”或“等于”)。浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为 。
已知: H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7
HClO Ki1=2.95×10-8
H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
(10分)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究:
Ⅰ、查阅资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
Ⅱ、牙膏样品中碳酸钙的定量测定:
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
实验步骤:
①如上图所示连接好装置,先检查装置的气密性;
②准确称取牙膏样品的质量4.00g,并在各仪器中加入相应试剂;
③打开弹簧夹甲,缓缓通入空气,然后接上C;
④打开B的分液漏斗滴加盐酸反应,同时再次持续缓缓通入空气;
⑤待B中不再产生气体后停止滴加盐酸;
⑥将C中沉淀过滤、洗涤、干燥,得BaCO3;
⑦称量BaCO3的质量为1.97g。
依据实验过程回答下列问题:
(1)步骤④通过空气的作用有:______________ __、___ __________。
(2)步骤⑥中检验沉淀洗干净的方法是 。
(3)本实验测定得到的样品中碳酸钙的质量分数为 。若采取下列措施,对测定结果的准确度没有影响的是_____________(填标号)。
a.省略步骤③
b.滴加盐酸快一些
c.在B、C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置
d.多次实验,取平均值计算
(4)有同学认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以准确测定碳酸钙的质量分数。请你说明是否可以并简要说明理由 。
固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是____________。
(2)实验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为____________;Ⅳ中发生反应的化学方程式为____________________;Ⅴ中的试剂为____________________。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ——Ⅳ—II—Ⅴ——Ⅵ,此时Ⅱ中现象为_____,原因是____________________________________。
(4)经上述反应,2.5g 化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M,则A的化学式为__________。
【改编】某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量。查阅资料得知,铝土矿的主要成分是Al2O3,杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3的过程如下:
(1)第①步,向铝土矿中加入足量烧碱溶液后,Al2O3发生反应的离子方程式是_______________;固体B是_________;第②步中,涉及到的离子方程式___________________、____________________;
(2)第③步中,生成氢氧化铝最好选用下列试剂中__________试剂(填序号)
A.二氧化碳 | B.氨气 |
C.氢氧化钠溶液 | D.盐酸 |
(3)将实验过程中所得固体精确称量,课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等,则该铝土矿中Al2O3的质量分数是________。(保留一位小数)
《实验化学》甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下:+ 2KMnO4
+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl
+KCl
实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100 ℃时,反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有 、烧杯;操作Ⅱ的名称为 。
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是 。
(3)在操作Ⅲ中,抽滤前需快速冷却溶液,其原因是 ;如图2所示抽滤完毕,应先断开 之间的橡皮管。
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
电镀厂曾采用有氰电镀工艺,由于排放的废水中含有的剧毒CN-离子,而逐渐被无氰电镀工艺替代。处理有氰电镀的废水一般采用氧化法,常用的氧化剂有氯气、二氧化氯、次氯酸盐双氧水等。
(1)工业上常用双氧水处理含CN-离子浓度较低的废水,流程如下:
操作X的名称为 。滤液中常含有H2O2,排放前需除去,写出除去H2O2的方法
(2)实验室中可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成OCN-,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并测定CN-被处理的百分率。将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。回答下列问题:
①乙中反应的离子方程式为 。丁在实验中的作用是 。
②乙中生成的气体除N2和CO2外,还有副产物HCl及Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是 (填字母)
A.饱和食盐水 | B.饱和NaHCO3溶液 |
C.浓NaOH溶液 | D.浓硫酸 |
③若该测得值与实际处理的百分率相比偏低,请简要说明可能的原因 。请提出一个能提高准确度的建议(具体操作) 。
④处理后的溶液,主要含有HClO、Na+、H+、Cl-等,请设计实验证明溶液中含有HClO和H+的实验方案: