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【化学---选修2:化学与技术】水是生命之源,水的品质对于健康有着十分重要的意义。化学兴趣小组对某山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题:

(1)该泉水属于        硬水(填写“暂时”或“永久”)。 

(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加        后加      原因是                                                   

(3)目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化,若使用HR作为阳离子交换树脂则水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的        起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%-8%        溶液中再生。

(4)海水淡化是获得淡水的重要来源。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S满分5 manfen5.com等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:

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①阳离子交换膜是指        (填A或B)。 

②写出通电后阳极区的电极反应式                                          阴极区的现象是:                                                          

 

(1)永久 (2)石灰 纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来 (3)H+ NaCl(4)①B ②2Cl-+2e-=Cl2↑ 电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。 【解析】 试题分析:(1)因水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度; (2)因除杂时不能引入新的杂质,过量的钙离子通过纯碱来除去,故先加石灰,后加纯碱; (3)根据阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换,阳离子交换树脂交换出氢离子,若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%~8%饱和食盐水离子交换树脂再生; (4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜。 ②根据阳极是氯离子放电:2Cl-+2e-=Cl2↑,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,和钙离子,镁离子形成沉淀,因此实验现象是电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。 考点:考查化学和生活相结合的题目,侧重于水有关的分析与判断  
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考点分析:
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中学常采用高锰酸钾加热分解法制取氧气,某兴趣小组经查阅资料获知:制得氧气后固体残余物中的锰酸钾(K2MnO4)具有强氧化性,与还原剂、有机物、易燃物混合可形成爆炸性混合物,如不妥善处置将造成危险。因此该小组对该残余物进行分离提纯,得到锰酸钾晶体,利用回收的锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,并设计实验验证氯气化学性质。

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(1)打开分液漏斗活塞及弹簧夹2,观察到烧瓶壁有紫红色物质生成并逐渐消失,黄绿色气体充满烧瓶。反应结束后,烧瓶内有黑色固体残余,写出过程中发生的化学反应方程式:           

(2)该小组利用装置C吸收氯气制备漂白粉。

①C中盛装的试剂为                     

②陶瓷多孔球泡的作用是                                                       

(3)测定漂白粉有效成分的质量分数:称取1.5g所制漂白粉配成溶液,调节pH值并加入指示剂,用0.1000mol/L  KI溶液进行滴定,三次平行实验平均每次消耗20.00ml标准液时达到滴定终点,反应原理涉及到的方程式为:

3ClO+I=3Cl+ IO3      IO3+5I+3H2O=6OH+3I2

①所选的指示剂为              ,达到滴定终点的标志是                     

②该漂白粉中有效成分的质量分数为              

(4)打开分液漏斗活塞及弹簧夹1,可观察到D中的现象为                         ,该现象能够证明氯气有氧化性。甲同学认为取D中反应后溶液,滴加硝酸酸化的硝酸银,若有白色沉淀产生,也能证明氯气氧化了亚硫酸氢钡,你认为是否正确并说明理由                 

 

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氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺流程如下:

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(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是:                  ;硅胶的作用是          

(2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度             ;体系中要通入适量的氢气是为了                        

(3)X可能是              (选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。

(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净?                           

(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为:                                     

 

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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: N2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.com 2NH3(g) 满分5 manfen5.comH=-92.4 kJ/mol,其平衡常数K与温度T的关系如下表:

T/K

298

398

498

平衡常数K

4.1×106

K1

K2 

①试判断K1      K2(填写“>”“=”或“<”)。

②如果合成氨反应的方程式写为满分5 manfen5.comN2(g)+ 满分5 manfen5.comH2(g)满分5 manfen5.comNH3(g),其平衡常数为K’,则K’与K的关系为_________(填字母)

A.K’ = K   B.K’ = 2K   C. K’ = 满分5 manfen5.comK  D.K’ = 满分5 manfen5.com

(2)下列各项能说明合成氨反应已达到平衡状态的是        (填字母)(反应是在固定体积的密闭容器中进行的)

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2    b.v(N2)(正) = 3v(H2)(逆)

c.容器内压强保持不变                        d.混合气体的密度保持不变

e.混合气体的平均摩尔质量不变

(3)将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的满分5 manfen5.com,此时H2的转化率为    ;欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是    (填选项字母)。

A.向容器中按原比例再充入原料气        B.向容器中再充入一定量H2

C.改变反应的催化剂                    D.液化生成物分离出氨

(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。

①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式                                 

②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是          (填序号)。

A.c(Cl)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH)

B.c(Cl)>c([N2H5·H2O+])> c(H+)>c(OH)

C.2 c(N2H62+)+ c([N2H5·H2O] +)= c(H+)+c(OH)

D.c(N2H62+)> c(Cl)>c(H+)>c(OH)

 

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已知25 时,几种弱酸的电离常数如下:

弱酸的化学式

CH3COOH

HCN

H2S

电离常数

1.8×105

4.9×1010

K19.1×108

K21.1×1012

25 时,下列说法正确的是(    )

A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(Na2S)>pH(NaCN) >pHNaHS>pH(CH3COONa)

B.用0.1mol/LNaOH溶液滴定pH值相等的CH3COOHHCN溶液,CH3COOH消耗的NaOH溶液体积更大

CNaHSNa2S的混合溶液中,一定存在c(Na)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)+cH2S

D.某浓度的NaCN溶液的pHd,则其中由水电离出的c(OH)10d mol/L

 

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青铜器的制造是中华民族劳动人民智慧的结晶,成为一个时代的象征,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。环境中的 Cl- 扩散到孔口,并与各电极产物作用生成多孔粉状锈 Cu2(OH)3Cl 。

下列说法不正确的是(   )

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A. 腐蚀过程中,负极 a被氧化

B. 环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极

反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2++3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl↓

C. 若生成 2.145gCu2(OH)3Cl,则理论上消耗标准状况氧气体积为 0.448L

D. 正极的电极反应式为: 正极反应是 O2+ 4e+2H2O=4OH-

 

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