时间:2017-11-05 20:33:55
1、填空题 [化学—选修:化学与技术]三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:
(1)氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为 。
(2)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。
已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定选用的指示剂是 (选填字母),滴定终点的现象为 。
a.NH4Fe(SO4)2 b.FeCl2 c.甲基橙 d.淀粉②实验过程中加入硝基苯的目的是 ,如无此操作所测Cl元素含量将会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(3)氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是 。
②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。
处理该厂废水最合适的工艺条件为 (选填字母)。
a.调节pH=9 b.调节pH=10 c.反应时间30 min d.反应时间120 min
③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7 mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
参考答案:(1)PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl (2)①a;溶液变为红色
②防止滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;偏小(3)①将沸水中的H3PO3氧化为PO43-,使其加入生石灰后转化为磷酸的钙盐 ②bc ③5×10-6
本题解析:(1)氯化水解法生产三氯氧磷的同时还有氯化氢生成,因此反应的化学方程式为PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl;
(2)①SCN-能与铁离子结合使溶液显红色,所以指示剂选择NH4Fe(SO4)2,滴定终点的现象为溶液变为红色;答案选a;溶液变为红色;
②根据溶度积常数可知,氯化银的溶度积常数大于AgSCN的溶度积常数,,氯化银沉淀容易转化为AgSCN沉淀。因此硝基苯的作用是防止滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;如无此操作所测Cl元素含量将会导致AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,从而使得氯离子的含量偏低;
(3)①氯化水解法生产三氯氧磷的同时会产生磷酸和亚磷酸,要转化为磷酸的钙盐沉淀并回收,则需要将亚磷酸氧化转化为磷酸。而漂白粉具有氧化性,能将沸水中的H3PO3氧化为PO43-,使其加入生石灰后转化为磷酸的钙盐;
②根据图1可知pH=10时,回收率高,而残留溶解性磷浓度低,所以b正确;根据图2可知,反应进行30min或120min时,回收率以及而残留溶解性磷浓度相差不大,因此c正确,答案选bc;
③已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29,当溶液中c(PO43-)=4×10-7 mol·L-1时,此时溶液中c(Ca2+)=
=5×10-6mol·L-1。
考点:考查物质制备、滴定实验以及溶度积常数的应用与计算等
本题难度:困难
2、计算题 (10分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8
Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是?
?。
(2)银锌碱 性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:
?。
(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag 和O2,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
参考答案:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)0.91
本题解析:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)。
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)n(O2)=224mL/22.4L·mL-1·1000mL· L-1=1.000×10-2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y,则
248g·mol-1 × x + 232 g·mol-1 ×?y =2.588 g
x+1/2 y =1.000×10-2 mol
因此解得x=9.500×10-3 mol、y=1.000×10-3 mol
所以w(Ag2O2)=
=0.91
点评:本题是综合性较强的试题,对学生的要求高。该题难易适中,有利于培养学生规范的实验操作能力,以及规范答题能力。需要学生通过认真的审题、思考,找出问题的关键点,也不难得出正确的结论。
本题难度:一般
3、选择题 下列说法正确的是( )
A.常温下,将pH=11的氨水稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=10
B.为确定某酸.H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
C.用0.2000mol/L?NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol/L),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水②0.1mol/L盐酸?③0.1mol/L氯化镁溶液④0.1mol/L硝酸银溶液中,则Ag+浓度:①>④=②>③
参考答案:A.一水合氨是弱电解质,加水稀释氨水会促进一水合氨电离,导致氢氧根离子浓度大于原来的110,所以溶液的11>pH>10,故A错误;
B、NaHA溶液的pH>7说明H2A的二级电离不完全,即HA-为弱酸,所以可以说明H2A是弱酸,NaHA溶液的pH<7,H2A是强酸或弱酸都有可能,如硫酸、亚硫酸,故B错误;
C、NaOH滴定HCl与CH3COOH,醋酸是弱电解质,若碱与酸恰好反应,溶液中溶质为氯化钠、醋酸钠,醋酸根水解溶液呈碱性,反应呈中性,溶液中的酸有剩余,故C正确;
D、氯化银难溶于水,在水中的溶解度很小,一定温度下,溶液中Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl-)为定值,①蒸馏水中没有氯离子、②0.1mol/L盐酸中c(Cl-)=0.1mol/L,③0.1?mol/L氯化镁溶液c(Cl-)=0.2mol/L、④0.1mol/L硝酸银溶液中c(Ag+)=0.1mol/L,溶液中c(Ag+)为④>①>②>③,故D错误.
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Pb(OH)2 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
参考答案:(1)增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分)
(2)①2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
②除去Fe3+、Al3+ ③Ca2+
(3)(NH4)2SO4
(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O
本题解析:(1)将碳酸锰矿粉碎,可以增大与H2SO4的接触面积,加快化学反应速率。(2)根据沉淀时的pH值,应把Fe2+氧化;加入CaO和H+反应,增大pH到5.2~6.0可使Al3+、Fe3+完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,除去Fe3+、Al3+;调节pH值时,加入了CaO,为了除去Ca2+,应加入NaF,使之生成CaF2沉淀。
(3)溶液A中的阴离子为SO42—,所以加NH4HCO3后,生成的主要物质是(NH4)2SO4,作为氮肥用。
(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O (用倒配法配平,Mn3O4中Mn的化合价为+
)。
本题难度:困难
5、填空题 下面实验是用于测定茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素的.
已知:草酸铵(NH4)2C2O4属于弱电解质.草酸钙难溶于水,Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀分别pH:pH≥13;pH≥5.5;pH≥4.1;
根据上述过程及信息填空.
(1)步骤②加盐酸的作用是______
(2)写出检验Ca2+的离子方程式______
(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式______
(4)写出步骤⑧中加入A试剂生成红色溶液的离子方程式______
(5)步骤⑨的作用是______.
参考答案:(1)向茶叶灰分中加盐酸的作用是将其中的Ca2+、Al3+、Fe3+溶解,故答案为:使Ca2+、Al3+、Fe3+等离子溶解;
(2)⑤过滤后所得滤液中含Ca2+,检验Ca2+的离子方程式为Ca2++(NH4)2C2O4=CaC2O4↓+2NH4+,
故答案为:Ca2++(NH4)2C2O4=CaC2O4↓+2NH4+;
(3)步骤④在pH为6-7时加热30 min,可使Al3+、Fe3+转化成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,
故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)步骤⑧是检验Fe3+,可加入KSCN进行检验,溶液变红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,
故答案为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(5)将pH值调节至4~5,此时铝离子没有沉淀而铁离子沉淀完全,分离后用玫瑰红物质可检验Al元素的存在,
故答案为:将Fe3+转化为沉淀,并检验Al元素的存在.
本题解析:
本题难度:简单