pM=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。下列说法正确的是( )
A.BaSO4在任何条件下都不可能转化成PbSO4
B.X点和Z点分别是SrSO4和BaSO4的饱和溶液,对应的溶液中c(M)=c(SO42-)
C.在ToC时,用0.01mol.L-1Na2SO4溶液滴定20mL浓度均是0.01mol.L-1的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液,Sr2+先沉淀
D.ToC下,反应PbSO4(s)+Ba2+(aq)【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.硫酸根离子浓度和铅离子浓度乘积达到或大于PbSO4沉淀溶度积常数可以沉淀,一定条件下BaSO4可以转化成PbSO4,故A错误;
B.Z点对应的溶液为饱和溶液,溶液中钡离子浓度和硫酸根离子浓度乘积为常数,pM=-lgc(M),
+-p(SO42-)=-lgc(SO42-),则c(Ba2+)>c(SO42-),同理X点饱和溶液中c(Sr2)<c(SO42),故B错误;
BaSO4(s)+Pb2+(aq)的平衡常数为102.4
C.图象分析可知溶度积常数SrSO4、PbSO4、BaSO4分别为10-2.5×10-2.5、10-3.8×10-3.8、10-5×10-5,因此
-溶度积常数:BaSO4<PbSO4<SrSO4,因此在ToC时,用0.01mol·L1Na2SO4溶液滴定20mL浓度均是
0.01mol·L-1的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液,Ba2+先沉淀,故C错误; D.TC下,反应PbSO4(s)+Ba(aq)答案选D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题: (1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。
(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
o
2+
10?7.6BaSO4(s)+Pb(aq)的平衡常数为?10=102.4,故D正确;
102+
①装置A的名称是__,装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。 (3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(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。 ②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗 安全瓶 提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解 稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 【解析】 【分析】
二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。 【详解】
(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒,可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。
(2)①装置A的名称为恒压漏洞,装置C为安全瓶,起到防止液体倒吸的作用。
②升高温度可以提高化学反应速率,但是原料中含有过氧化氢,过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应,因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。
③根据题文可知,ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸,故通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是稀释ClO2,防止其爆炸。 ④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应,将CN-转化为无污染的CO2和N2,故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-;装置E在整套装置之后,起到吸收尾气,防止环境污染的作用。
(3)①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子,过量的钡离子可以用碳酸根离子除去,因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。 ②用石墨做电极,电解池的阳极发生氧化反应,元素化合价升高,因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2,电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.化合物H是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A→B的反应的类型是____________反应。
(2)化合物H中所含官能团的名称是____________和____________。
(3)化合物C的结构简式为___________。B→C反应时会生成一种与C互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为___________。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:____________。 ①能发生水解反应,所得两种水解产物均含有3种化学环境不同的氢; ②分子中含有六元环,能使溴的四氯化碳溶液褪色。 (5)已知:
CH3CH2OH。写出以环氧乙烷(
)、
、乙醇和乙醇钠为原
料制备
例见本题题干)。
的合成路线流程图_______________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示
【答案】氧化 羰基 羧基
【解析】 【分析】
被酸性高锰酸钾溶液氧化生成
D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,
,
根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生
成C为【详解】
,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,据此分析。
被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,,
根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生
成C为,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成。
(1)A→B的反应的类型是氧化反应; (2)根据结构简式
可知,化合物H中所含官能团的名称是羧基和羰基;
(3)化合物C的结构简式为;B→C反应时会生成一种与C互为同分异构体的副产物,根据甲醛加
成的位置可知,该副产物的结构简式为;
(4)D为,它的一种同分异构体同时满足:①能发生水解反应,则含有酯基,所得两种水解产物
均含有3种化学环境不同的氢;②分子中含有六元环,能使溴的四氯化碳溶液褪色,则含有碳碳双键,符合条件的同分异构体为(5)已知:
;
)与HCl发生开环加成生成CH2ClCH2OH,CH2ClCH2OH
CH3CH2OH。环氧乙烷(
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