(15分)氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN—等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。I.查阅资料:含氰化物
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(15分)氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN—等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。 I.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法。 利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。 II.实验验证:破坏性处理CN-的效果。 化学兴趣小组的同学在密闭系统中用图10装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:
步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。 步骤2:取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol·L—1)倒入甲中,塞上橡皮塞。 步骤3: 步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞。 步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K。 步骤6:实验完成后测定干燥管I(含碱石灰)的质量m2(实验前干燥管I(含碱石灰)的质量m1) 回答下列问题: (1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式 。 (2)完成步骤3 。 (3)丙装置中的试剂是 ,丁装置的目的是 。 (4)干燥管Ⅱ的作用是 。 (5)请简要说明实验中通入N2的目的是 。 (6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为 。 |
答案
(1)2CNO—+6ClO—+8H+=2CO2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O (2分) (2)点燃酒精灯对丁装置加热(2分) (3)浓硫酸;除去Cl2(各2分) (4)防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量(2分) (5)使装置中的CO2全部到干燥管I中被吸收,减少误差。(2分) (6)80%(3分) |
解析
(1)次氯酸钠具有强氧化性,能把CNO—氧化生成氮气和CO2,所以反应式为2CNO—+6ClO—+8H+=2CO2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O。 (2)由于需要通过加热的铜丝吸收氯气,所以应该先点燃丁处的酒精灯。 (3)因为生成的气体需要干燥,所以丙装置中应该盛放浓硫酸,干燥CO2气体。 (4)干燥管I是吸收CO2的,因此为了防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量,需要再连接1个干燥管。 (5)由于装置中会残留部分CO2,所以通入氮气的目的是使装置中的CO2全部到干燥管I中被吸收,减少误差。 (6)干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则反应中生成的CO2是,所以CNO—的物质的量是0.032mol。CN-的总的物质的量是0.04mol,所以根据原子守恒可知,该实验中测得CN-被处理的百分率为80%。 |
举一反三
下列实验能获得成功的是A.苯和浓溴水用铁做催化剂制溴苯 | B.将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯 | C.甲烷与氯气光照制得纯净的一氯甲烷 | D.乙烯通入溴的四氯化碳溶液得到1,2—二溴乙烷 |
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某课外活动小组对甲酸进行了如下的实验,以验证其含有醛基,并考察其化学性质,首先做了银镜反应. (1)在甲酸进行银镜反应前,必须在其中加入一定量的 ,因为 ; (2)写出甲酸进行银镜反应的化学方程式: (3)某同学很成功的做了银镜反应,他肯定没有进行的操作________(写字母):A.用洁净的试管; | B.在浓度为2%的NH3·H2O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银; | C.用前几天配制好的银氨溶液; | D.在银氨溶液里加入稍过量的甲酸; | E、用小火对试管直接加热; F、反应过程中,振荡试管使之充分反应. 然后,同学们对甲酸与甲醇进行了酯化反应的研究:
(4)乙装置中长导管A的作用是 ; (5)写出甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式 (6)选择甲装置还是乙装置好?________,原因是 ; (7)实验过程中选用的药品及试剂有:浓H2SO4、甲醇、甲酸还有________、________两种必备用品. (8)一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯,几乎没有收集到产物, 请给予合理的解释 。 |
( 15 分) 实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是_(填序号) A.往烧瓶中加人MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中加人浓盐酸 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案: 甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。 乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。 丁方案:与足量Zn 反应,测量生成的H2体积。 继而进行下列判断和实验: ① 判定甲方案不可行,理由是 。 ② 进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。 a.量取试样20.00 mL,用0 . 1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为 mol·L-1 b.平行滴定后获得实验结果。 ③ 判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。 [已知:Ksp(CaCO3 ) = 2.8×10-9、Ksp(MnCO3 ) = 2.3×10-11 ④ 进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器具已略去)。
(i) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。 (ii)反应完毕,每间隔1 分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。 |
(15分)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常1kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:
(1)气体A的主要成分是 ,为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入 ;通入N2的目的是 。 (2)写出甲方案第①步反应的离子方程式: 。 (3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是 。 (4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”) (5)若取样品wg,按乙方案测得消耗0.01000mol·L—1I2溶液VmL,则1kg样品中含SO2的质量是 g(用含w、V的代数式表示)。 |
(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题: ⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程为____________________________________; 得到滤渣1的主要成分为___________________。 ⑵ 第②步加H2O2的作用是___________________________________________,使用H2O2的优点是________________________;调溶液pH的目的是使__________________生成沉淀。 ⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_____________________________。 ⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________; 从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。 ⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下: Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+ 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ; 下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。 a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子 |
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