L-1 A. 稀H2SO4 的物质的量浓度为0.05mol·B. 当溶液中pH=pOH时,水的电离程度最大
H2O]+2[OH-]=[NH4+]+2[H+] C. a点时溶液中存在[NH3·
+
D. a、b、c 三点对应 NH4的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c)
【答案】B 【解析】
L-1 的氨水中滴加未知浓度的稀 H2SO4,反应放热,溶液的温度升高,当二者恰好【详解】向20mL0.1mol·
完全反应,放热最多,溶液的温度最高,所以硫酸的体积为20mL时,恰好完全反应。
A.20mL0.1mol·L-1 的氨水中含有一水合氨的物质的量为0.1 mol·L-1×0.02L=0.002mol,硫酸的体积为20mL时,恰好完全反应,则消耗硫酸的物质的量为0.001mol,该硫酸的物质的量为0.001 mol /0.02L=0.05mol/L,故正确;
B.当溶液中的pH=pOH时,溶液为中性,此时溶质为硫酸铵和氨水,铵根离子的水解程度与氨水的电离程度相等,水的电离几乎没有影响,当氨水与硫酸恰好反应生成硫酸铵时,即b点时,铵根离子水解,促进了水的电离,此时水的电离程度最大,故错误;
C.a点加入10mL等浓度的氨水,反应后溶质为一水合氨和硫酸铵,且一水合氨为硫酸铵浓度的2倍,根据
2-++-
H2O]+ [NH4+]= 4[SO42-],二者电荷守恒可得:[NH4] +[H]= 2[SO4]+[OH],根据物料守恒可得:[NH3·
H2O]+2[OH-]=[NH4+]+2[H+],故正确; 结合可得:[NH3·
D.升高温度促进氨水的电离,电离常数增大,由图可知,温度:b>a>c,则a、b、c三点氨水的电离常数Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),故正确。 故选B。
8.ClO2 又称百毒净,可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如下图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备ClO2并探究ClO2的某些性质。
已知:①高氯酸:沸点90℃,浓度低于60%比较稳定,浓度高 60%遇含碳化合物易爆炸。
②回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________________________。实验开始前,胶塞及导管接口必须包锡箔纸,其原因是_________。
(2)写出装置A制备ClO2同时生成高氯酸的化学方程式__________________________________。 (3)关闭止水夹②,打开止水夹①③,通空气一段时间,装置C中生成NaC1O2,离子方程式为____________。若关闭止水夹③,打开止水夹②,B中可观察到的现象为______________________。
(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体,需控温在_______________范围内进行减压蒸发结晶,采用减压蒸发的原因是___________________________________________。
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,NaClO2、Na2FeO4、Cl2 三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是____________。 【答案】 (1). 三颈烧瓶或三颈瓶 (2). 橡胶是含碳化合物,若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易
—发生爆炸 (3). 3NaClO3+3H2SO4(浓)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O (4). 2ClO2+2OH+
H2O2=2ClO2—+2H2O+O2 (5). 红色布条褪色 (6). 38℃~60℃ (7). 减压可降低沸点,较低温度下蒸发,避免晶体高温分解 (8). NaClO2 Cl2 Na2FeO4 【解析】 【分析】
A装置由过量浓硫酸和氯酸钠反应制备二氧化氯和高氯酸,反应为3NaClO3+3H2SO4(浓)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O,高氯酸遇含碳化合物易爆炸,故胶塞和导管接口必须包锡箔纸,关闭止水夹②,打开止
——水夹①③,通空气一段时间,二氧化氯和氢氧化钠和过氧化氢在C中反应:2ClO2+2OH+H2O2=2ClO2
+2H2O+O2,控制温度38℃~60℃下进行减压蒸发结晶可得晶体NaClO2,关闭止水夹③,打开止水夹②,二氧化氯有强氧化性,使B中红布条褪色,用D中氢氧化钠溶液吸收尾气,据此分析作答。
【详解】(1)仪器a为三颈烧瓶,由题可知,高氯酸浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸,橡胶是含碳化合物,若生成的高氯酸浓度高时遇橡胶塞及导管易发生爆炸;
A种过量浓硫酸和NaClO3反应制备二氧化氯和高氯酸,(2)反应为3NaClO3+3H2SO4(浓)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O;
(3)关闭止水夹②,打开止水夹①③,二氧化氯和氢氧化钠和过氧化氢在C中反应, 2ClO2+2OH+H2O2=2ClO2—+2H2O+O2,若关闭止水夹③,打开止水夹②,二氧化氯有强氧化性,使B中红色布条褪色; (4)根据已知,温度低于38℃,得到的晶体含有结晶水,温度高于60℃NaClO2会分解,故从装置C反应后的溶液中获得晶体,需要控制温度在38℃~60℃进行减压蒸发结晶,采用检验蒸发的原因是减压可降低沸点,较低温度下蒸发,避免晶体高温分解;
(5) NaClO2在氯元素有+3价降低为-1价,1mol Na2FeO4则1mol NaClO2转移电子4mol,消毒效率为4/90.5,转移电子为3mol,消毒效率为3/166,1molCl2转移电子为2mol,消毒效率为2/71,三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为:NaClO2>Cl2> Na2FeO4。
9.三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3 是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其它一些含钴配合物的原料。下图是某科研小组以含钴废料(含少量Fe、Al 等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3 的工艺流程:
—
回答下列问题:
(1)写出加“适量NaClO3”发生反应的离子方程式______________。
(2)“加Na2CO3 调pH至a”会生成两种沉淀,分别为_______________________(填化学式)。 (3)操作Ⅰ的步骤包括_____________________________、冷却结晶、减压过滤。
-
(4)流程中NH4Cl除作反应物外,还可防止加氨水时c(OH) 过大,其原理是_________________。
(5)“氧化”步骤,甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为___________(填“甲”或“乙”)同学观点正确,理由是_________________________________。写出该步骤的化学方程式:________________________________
3(6)通过碘量法可测定产品中钴的含量。将 [Co(NH3)6]Cl3 转化成Co+后,加入过量KI 溶液,再用Na2S2O33222
标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),反应原理:2Co++2I-=2Co++I2,I2+2S2O3-=2I-+S4O6-,实验过程
中,下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是_______。 a.用久置于空气中的 KI 固体配制溶液 b.盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗 c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡 d.溶液蓝色退去,立即读数
(1). 6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O (2). Fe(OH)3 和 Al(OH)3 (3). HCl氛围下蒸【答案】
H2O的电离 (5). 甲 (6). 防止发浓缩 (4). NH4Cl溶于水电离出NH4+会抑制后期加入的NH3·
Co(OH)3的生成 (7). H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O=2Co(NH3)6Cl3↓+12H2O (8). ab 【解析】 【分析】
2+2+3+
以含钴废料(含少量Fe、Al 等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3 ,用盐酸溶解废料,得到Co、Fe、Al的酸性
溶液,加入适量的NaClO3将亚铁离子氧化为铁离子,再加入碳酸钠调节pH,沉淀铝离子、铁离子为氢氧化铝和氢氧化铁,过滤,得到滤液,向含有Co的溶液中加入盐酸调节pH=2-3,加入活性炭和氯化铵溶液得到CoCl2 ?6H2O,H2O=2Co(NH3)6Cl3↓再依次加入氨水和过氧化氢,发生反应H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·+12H2O,再将沉淀在氯化氢分为下蒸发浓缩,冷却结晶,减压过滤得到产品,据此分析作答。
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(1)加适量NaClO3的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,【详解】发生的离子反应为6Fe++ClO3-+6H+=6Fe
+
2+
+Cl+3H2O;
-
(2)加入碳酸钠调节pH,沉淀铝离子和铁离子,转化为Fe(OH)3 和 Al(OH)3; (3)微粒防止产品水解,故应在HCl氛围下蒸发浓缩;
(4)流程中氯化铵除作为反应物外,NH4Cl溶于水电离出NH4+会抑制后期加入的NH3·H2O的电离,可防止加氨水时氢氧根离子浓度过大;
(5)若先加入过氧化氢,将钴元素氧化到Co3+,后加入氨水,会生成氢氧化钴,不利于产品的生成,故甲同学正确,先加入氨水再加入过氧化氢,可防止Co(OH)3的生成,此时的反应为H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O=2Co(NH3)6Cl3↓+12H2O;
(6) a.用久置于空气中的 KI 固体配制溶液,碘化钾部分被氧化为碘单质,滴定时消耗的硫代硫酸钠标准增多,测定结果偏高,故正确;
b.盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗,则标准也被稀释,滴定时消耗的硫代硫酸钠标准也体积增多,测定结果偏高,故正确;
c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡,气泡占体积,则消耗的硫代硫酸钠标准液体积读数偏小,测定结果
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