【2015上海化学】(本题共12分)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
海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
37. 步骤③的实验操作名称是_____________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是_____________。
38. 步骤④需加入的试剂是________,反应的离子方程式是____________________。
39. 步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘,理由是_______________________________,
_________________________________________。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。请你帮助该同学整理并完成实验报告:
实验方案 |
实验现象 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞 |
(A)浮于水面,熔成小球,在水面上游动,随之消失,溶液变红 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
(B)产生气体,可在空气中燃烧,溶液变为浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 |
(C)反应不十分强烈,产生的气体可在空气中燃烧 |
④镁带与2mol/L盐酸反应 |
(D)剧烈反应,产生可燃气体 |
⑤铝条与2mol/L盐酸反应 |
(E)生成白色胶状沉淀,后来沉淀消失 |
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
(F)生成淡黄色沉淀 |
(1) 实验目的: 研究同周期元素性质递变规律
(2) 实验用品:
仪器: ①________②________③________④ 试管夹 ⑤ 镊子 ⑥ 小刀 ⑦ 玻璃片⑧ 砂纸等;
药品:钠、镁带、铝条、2mol/L的盐酸、新制的氯水、饱和的H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。
(3) 实验内容:(填写与实验方案相对应的实验现象)
①______②______③______④______⑤______⑥______(用A-F表示)
(4) 实验结论:
金属性: ________________非金属性: ________________
(5)写出⑥的总反应离子方程式:_________________________________。
某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量Na2CO3杂质)
a.在250mL的容量瓶中定容,配制成250mL烧碱溶液。
b.用碱式滴定管量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中,加入足量BaCl2溶液使Na2CO3完全转变成BaCO3后滴入几滴酚酞指示剂;
c.在天平上准确称取烧碱样品10.5g,在烧杯中用蒸馏水溶解;
d.将物质的量浓度为1.000mol/L的标准硫酸溶液装入酸式滴定管中,调节液面,记下开始时的读数然后开始滴定。
e.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液恰好变为无色为止,记下读数。试填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母填空)_____→_____→_____→_____→_______.
(2)酸式(碱式)滴定管在使用前需进行的第一步操作是____________,中学化学实验常用仪器中使用前和滴定管使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有、_______。
(3)重复上述滴定操作,记录数据如下:
实验编号 |
标准溶液(H2SO4)(aq) 浓度(mol/L) |
滴定完成时耗酸 体积V(mL) |
待测溶液(NaOH)(aq) 体积V(mL) |
1 |
1.000 |
11.00 |
25.00 |
2 |
1.000 |
12.04 |
25.00 |
3 |
1.000 |
12.18 |
25.00 |
①根据以上数据,可计算出该样品中NaOH的质量分数为__________(保留两位有效数字)。
②上述实验中,下列操作(其它操作正确)会造成结果偏低的有__________________。
A.a步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容。
B.c步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘。
C.滴定终点读数时俯视读数。
D.酸式滴定管使用前,未用标准H2SO4溶液润洗。
E.锥形瓶水洗后未干燥就直接盛待测溶液。
③有同学提出将原实验方案中的酚酞指示剂改为甲基橙指示剂,你认为是否可行?________(填“可行”或“不可行”)。如果改用甲基橙为指示剂,则测定结果如何?________(填“偏高” “偏低”或“正确”)
氯化钾样品中含有少碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将过滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始时滤液的pH_____7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是__________________(用离子方程式表示)。
(2)试剂I的化学式为______,①中发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)试剂II的化学式为_____,②中加入试剂II的目的是_________________________。
(4)试剂III的名称是_____,③中发生反应的离子方程式为________________________。
某化学兴趣小组用如下图1所示装置进行探究实验,以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
图1图2
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式。
(2)甲同学认为:考虑到该混合液体反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是。
a.乙烯与溴水易发生取代反应
b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后试管中另一现象后并借用pH试纸测定,证明反应中有乙烯生成,请简述
。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO2,则A中的试剂是,B中的试剂为。
(5)处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是。
a.冷却后倒入下水道中 b.冷却后倒入空废液缸中 c.冷却后加水稀释,倒入废液缸中,加废碱中和