2015年8月12日23:30左右,天津滨海新区的一处集装箱码头发生爆炸,发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品氰化钠,数量为700吨左右。
资料:氰化钠化学式为NaCN,白色结晶颗粒或粉末,易潮解,有微弱的苦杏仁气味。剧毒,皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡。熔点563.7℃,沸点1496℃。易溶于水,易水解生成氰化氢,水溶液呈强碱性,是一种重要的化工原料, 用于电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理方面。
(1)氰化钠要用双氧水或硫代硫酸钠中和。①用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,请写出该反应的化学方程式 ;
②用硫代硫酸钠中和的离子方程式为CN-+S2O32-=A+SO32-,A为 (填化学式)。
(2)含氰废水中的CN-有剧毒。
①用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,
则:①阳极电极方程式为:
②去除CN-的离子方程式为:
(3)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂,也可用于含氰废水的消毒。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:2Na2CO3(aq)+ 3H2O2(aq) 2Na2CO3·3H2O2(s)ΔH < 0,请回答下列问题:
①下列物质中,不会引起过碳酸钠发生氧化还原反应的有 。
A.FeCl3 | B.CuSO4 | C.Na2SiO3 | D.KCN |
②准确称取0.2000g过碳酸钠于250mL锥形瓶中,加50 mL蒸馏水溶解,再加50 mL2.0 mol·L-1 H2SO4,用0.02000mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,是否需要指示剂 (填“是”或“否”),若终点时消耗KMnO4标准溶液30.00 mL,则产品中H2O2的质量分数为 。
[反应6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2)+19H2SO4 = 3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 +10CO2 ↑ +15O2↑+34H2O]
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)氯化铁有多种用途,请用离子方程式表示下列用途的原理。
①氯化铁做净水剂______________________;
②用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板_________________________。
(2)吸收剂X的化学式为 ;氧化剂Y的化学式为____________。
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_____ 。
(5)K2FeO4在水溶液中易发生反应:4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 (填序号)。
A.H2O |
B.稀KOH溶液、异丙醇 |
C.NH4Cl溶液、异丙醇 |
D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇 |
(6)可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:
①FeO42-+CrO2-+2H2OCrO42-+Fe(OH)3↓+OH-
②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
③Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取1.980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为 。
(每空2分,共10分)现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)
阳离子 |
H+ Na+ Al3+ Ag+ Ba2+ |
阴离子 |
OH- Cl- CO32- NO3- SO42- |
已知:
阳离子 |
H+、Na+、Al3+、Ag+、 Ba2+ |
阴离子 |
OH-、 Cl-、CO32-、NO3-、SO42- |
① A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性。
② A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同)。
③ D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀。
试回答下列问题:
(1)分别写出A、E的化学式:A 、E
(2)写出A与E反应的离子方程式: ;
(3)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(1);△H =-Q kJ·mol-1。写出B与C稀溶液反应的热化学方程式 。
(4)在100 mL 0.1 mol·L-1 E溶液中,逐滴加入40 mL 1.6 mol·L-1 NaOH溶液,最终得到沉淀物质的量为_____ mol。
(每空1分,共11分)从下列各组反应对比,判断那种微粒的氧化性最强。
(1)铁钉浸入硫酸铜溶液中后,表面会附有红色物质,铜丝浸入硝酸银溶液后,表面会附有银白色物质。则铜、铁、银中,_____ ___原子的还原性最强;Cu2+、Ag+、Fe2+中, 离子的氧化性最强。
(2)在氯气中Fe锈蚀成棕褐色物质FeCl3,而在盐酸中生成淡绿色溶液FeCl2。则氯气分子、氢离子、氯离子中, 具有氧化性, 氧化性最强。请书写出以上各反应的化学方程式________ 、 。
(3)已知在ⅣA族元素中,Pb2+和Sn4+的化合物较为稳定。
①据此可判断PbO2具有较强的________性,SnCl2具有较强的 性;写出PbO2溶于盐酸的离子方程式__________;写出SnCl2和FeCl3溶液混合的离子方程式__________ ;
②PbO2、Fe3+、Cl2、Sn4+氧化性由强到弱的顺序是__________ 。
选修:有机化学基础】(丰富多彩的现代生活离不开香料,香豆素是一种重要的有机香料。实验室合成香豆素的路径如下:
(1)香豆素的分子式为 ,(Ⅳ)中含氧官能团的名称 。
(2)(Ⅰ)与H2反应生成邻羟基苯甲醇,邻羟基苯甲醇的结构简式为 。
(3)反应①、②的反应类型依次是 。
(4)反应④的化学方程式是 。
(5)Ⅴ是(Ⅳ)的同分异构体,Ⅴ的分子中含有苯环且无碳碳双键,苯环上含有两个邻位取代基,且能够发生酯化反应和银镜反应。则Ⅴ的结构简式为 (任写一种)。
(6)一定条件下,与CH3CHO两者之间能发生类似①、②的两步反应,则生成有机物的结构简式为 。
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理_______________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。