氰化物多数易溶于水,有剧毒,易造成水污染。为了增加对氰化物的了解,同学们查找资料进行学习和探究。
探究一:测定含氰水样中处理百分率
为了测定含氰水样中处理百分率,同学们利用下图所示装置进行实验。将CN-的浓度为0.2000 mol/L的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液(过量)置于装置②锥形瓶中充分反应。打开分液漏斗活塞,滴入100 mL稀H2SO4,关闭活塞。
已知装置②中发生的主要反应依次为:
CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ + 3C1O-=N2↑+2CO2↑+ 3C1-+H2O
(1)①和⑥的作用是 ;
(2)反应结束后,缓缓通入空气的目的是 ;
(3)为了计算该实验装置②锥形瓶中含氰废水被处理的百分率,实验中需要测定装置 反应前后的质量(从装置①到⑥中选择,填装置序号)。
探究二:探究氰化物的性质[来源
已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 | HCOOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数 ( 25℃) | Ki=1.77×10-4 | Ki=5.0×10-10 | Ki1=4.3×10-7[来源: Ki2=5.6×10-11 |
(4)NaCN溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)
(5)下列选项错误的是__________
A.2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
B.2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑
C.中和等体积、等浓度的NaOH消耗等pH的HCOOH和HCN溶液的体积前者小于后者
D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者
(6)H2O2有“绿色氧化剂”的美称;也可消除水中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:
KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,则生成物A的化学式为 。
(7)处理含CN-废水时,如用NaOH溶液调节pH至9时,此时c(CN-) c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)
开发利用清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源,一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) ∆H =-105 kJ·mol-1。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如下左图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
(1)①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 。
②反应Ⅰ在6 min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v (CH3OH) = 。
③反应Ⅱ在2 min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)= 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH3OH后v(正)_______ v (逆)。(填“>”“<”“=”),原因是:_______________________。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是________________________。
(2)某研究所组装的CH3OH﹣O2燃料电池的工作原理如图1所示。
①该电池负极的电极反应式为: 。
②以此电池作电源进行电解,装置如图2所示。发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因是 (用相关的离子方程式表示)。
氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式: 。
(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
溶解度(g/100gH2O) | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、 、 、过滤、洗涤、干燥。再由FeCl3·6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是: 。
(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。(常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38)。
(4)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式 。
(5)向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学 。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释 。
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A.阴离子的半径:Z>Y
B.气态氢化物稳定性:Z>Y>X
C.氧化物的水化物的酸性:Z>Y
D.元素W、X、Z各自最高和最低化合价的代数和分别为0、2、6
室温下,下列电解质溶液叙述正确的是
A.25 ℃时若1 mL pH=1的盐酸与100 mL 氨水溶液混合后,溶液的pH=7,则氨水溶液的pH=11
B.将0.2 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1的KAlO2溶液等体积混合,溶液中离子浓度由小到大的顺序:
c(OH-)<c(H+)<c(Al3+)<c(K+)<c(Cl-)
C.pH相等的① NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4溶液:c(NH4+)大小顺序为②>①>③
D.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:
c(Na+)+c(H+) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 将浓硫酸滴到蔗糖表面 | 固体变黑膨胀 | 浓硫酸只表现脱水性 |
B | 将盐酸滴入Na2CO3溶液中 | 有气泡产生 | 氯的非金属性比碳强 |
C | 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热, 在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验 | 试纸变蓝 | 原溶液中含有NH4+ |
D | SO2通入Ba(NO3)2溶液中 | 不会产生白色沉淀 | BaSO3 溶于酸 |