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1、填空题 (12分)纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
时间:2017-03-03 00:26:24
1、填空题 (12分)纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/x1oq4nzhlps.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
请回答下列问题。
(1)酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式 。
(2)将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是 。
(3)流程中加入ZnO调pH的目的是 。
(4)滤渣2中的成分是 。
(5)已知ZnS的溶度积Ksp=1.6×10-24,溶液中Zn2+浓度为0.01mol·L-1,则溶液中S2—浓度大于 mol·L一1,才生成ZnS沉淀。
(6)试设计简单实验方案,判断所得ZnS样品颗粒是否为纳米级 。
参考答案:(1)3FeO+10H++NO3—=3Fe3++NO+5H2O (2分)
(2)空气(或O2) (2分)
(3)除去溶液中的Fe3+ (2分)
(4)Cu、Zn (2分)
(5)1.6×10—22 (2分)
(6)取少量样品和水混合形成分散系,让一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是。 (2分)
本题解析:(1)HNO3把FeO氧化为Fe3+,HNO3被还原为NO,配平可得离子方程式:3FeO+10H++NO3—=3Fe3++NO+5H2O
(2)NO与O2、H2O反应可生成HNO3,实现尾气循环利用,所以X气体为空气(或O2)。
(3)加入硝酸后,与Fe2O3、FeO反应生成Fe3+,流程中加入ZnO调pH可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,所以加入ZnO调pH的目的是除去溶液中的Fe3+
(4)加入Zn后,Zn与Cu2+反应生成Cu,所以滤渣2中的成分是Cu、Zn
(5)c(S2?)= Ksp÷c(Zn2+)=1.6×10-24÷0.01=1.6×10—22mol?L?1,所以溶液中S2—浓度大于1.6×10—22mol?L?1,才生成ZnS沉淀。
(6)纳米级颗粒与水混合可形成胶体,具有丁达尔效应,所以实验方案为:取少量样品和水混合形成分散系,让一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是。
考点:本题考查化学流程的分析、离子方程式的书写、除杂、胶体的性质、Ksp的计算。
本题难度:一般
2、选择题 下列离子方程式正确的是 ( )
A.NaHCO3溶液中加足量石灰水:HCO3- + OH- + Ca2+ = CaCO3↓ + H2O
B.钠与水反应:Na + 2H2O = Na+ + 2OH- + H2↑
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag
D.铁片投入稀盐酸中:2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
参考答案:A
本题解析:A正确;B错,正确离子方程式为:2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑;C错,正确为:Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag;D错,正确为:Fe + 2H+ = 2Fe2+ + H2↑;
本题难度:一般
3、选择题 下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学变化,且发生反应的离子方程式书写正确的是 ( )
| 选项 | 离子组 | 加入试剂 | 加入试剂后发生反应的离子方程式 |
| A | NH | 少量Ba(OH)2溶液 | 2NH |
| B | Mg2+、HCO | 过量NaOH溶液 | Mg2++2HCO |
| C | K+、NH3·H2O、CO | 通入少量CO2 | 2OH-+CO2===CO |
| D | Fe2+、NO | NaHSO4溶液 | HSO |
参考答案:B
本题解析:A选项亚铁离子也可以与氢氧根离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁故A选项是错误的。C选项氨水是弱电解质,在书写离子反应方程式时不能写成离子的形式D选项亚铁离子在有硝酸存在的条件下会被氧化所以答案选B
考点:考查离子反应的相关知识点
本题难度:一般
4、填空题 硫元素有多种化合价,可形成多种化合物。
(1)常温下用1mol?L-1 100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1mol SO2气体,此反应的离子方程式为 ;该溶液pH<7的原因是 (结合方程式回答)。以石墨作电极,电解该物质的饱和溶液时,只有一个电极产生气体,写出阳极的电极反应式 。
(2)请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa2SO3溶液中的离子 。Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)某同学在常温下设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/11yu3c1z3rz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
实验①可说明 (填字母)
A.该Na2S2O3溶液中水电离的c(OH—)=10—8mol/L
B.H2S2O3是一种弱酸
C.Na2S2O3是一种弱电解质
D.Na2S2O3水解方程式为S2O32—+2H2O600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/qijhiytfyew.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2S2O3+2OH—
写出实验②发生反应的离子方程式 。
(4)实验室制得的Na2S2O3粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量,一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。
称取1.28 g的粗样品溶于水,用0.40mol/L KMnO4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中S2O32—全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积20.00 mL。
(5S2O32—+8MnO4—+14H+ =8Mn2++10SO42—+7H2O)。试回答:
①此滴定实验是否需要指示剂 (填“是”或“否”),KMnO4溶液置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果会 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。(Na2S2O3·5H2O式量:248)(保留小数点后两位数)
参考答案:(1)SO2+OH—=HSO3—;因有HSO3—存在,HSO3—600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/hz0vvaxit5q.png\" style=\"vertical-align:middle;\">H++SO32—和HSO3—+H2O
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/hz0vvaxit5q.png\" style=\"vertical-align:middle;\">H2SO3+OH—,HSO3—电离强于水解(2分);
HSO3—+H2O—2e—=SO42—+3H+(2分);
(2)c(Na+)>c(SO32—)>c(OH—)>c(HSO3—)>c(H+)(2分);减小;
(3)B;S2O32—+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4+8Cl—+10H+(2分);
(4)①否;酸式;②偏低;③96.9%(2分)
本题解析:(1)由已知:n(NaOH)=1mol?L-1 × 0.1L=0.1mol
n(SO2)=0.1mol,则SO2+OH-=HSO3-;
亚硫酸氢钠溶液呈酸性因为:HSO3-?H++SO32-,HSO3-+H2O?H2SO3+OH-
其中电离程度大于水解程度,故亚硫酸氢钠溶液呈酸性;
以石墨作电极,电解该物质的饱和溶液时,阳极H+放电会生成H2,则阳极无气体应为HSO3-放电,电极反应式为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(2)Na2SO3溶液中,SO32-水解显碱性,离子浓度大小比较为:c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+),Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后被氧化:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,溶液从碱性变化为中性,pH减小;
(3)由已知:实验①测定溶液pH=8:
A.溶液pH=8,呈碱性,则c水(OH-)=10-6mol/L,故A错误;
B.S2O32-水解显碱性,证明H2S2O3是弱酸,故B正确;
C.Na2S2O3是钠盐为强电解质,故C错误;
D.H2S2O3为二元弱酸,S2O32-水解应分步进行,故D错误;
实验②Cl2将Na2S2O3氧化为Na2SO4,加BaCl2生成BaSO4反应的离子方程式:
S2O32-+5H2O+4Cl2+Ba2+=2BaSO4↓+8Cl-+10H+;
(4)①由于高锰酸钾溶液呈紫红色可作指示剂,当滴入最后一滴溶液呈紫红色,半分钟不褪色,即可指示出滴定终点。因此不需要指示剂。高锰酸钾为强氧化性溶液,可使用酸式滴定管;
②刚看到溶液局部变色就停止滴定,反应并未达到滴定终点,测得的高锰酸钾溶液体积偏低,因此测量结果会偏低;
③n(KMnO4)=\"0.40mol/L\" ×0.020L=0.008mol,则由反应方程式:
5S2O32-+8MnO4-+14H+=8Mn2++10SO42-+7H2O
5 8
n 0.008mol
n=0.005mol
产品中Na2S2O3?5H2O的质量分数=0.005mol×248g/mol/1.28g×100%=96.9%,
考点:了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。能做到设计、评价或改进实验方案。
点评:本题考查了盐类水解应用、离子浓度大小比较、电解原理及应用、氧化还原滴定及指示剂的确定、实验误差分析等知识点,综合性较强,要求学生熟练掌握基础知识,同时要善于进行知识迁移。
本题难度:困难
5、选择题 下列离子方程式正确的是
A.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:SO42-+Ba2+===BaSO4↓
B.将大理石投入到足量盐酸中:CO32-+2H+===CO2↑+H2O
C.将Cl2通入KI溶液中:2I-+Cl2===2Cl-+I2
D.硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应:SO42-+Ba2+===BaSO4↓
参考答案:C
本题解析:A.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应生成两种沉淀,硫酸钡和氢氧化铜,错误;B.大理石难溶于水,写化学式,错误;C.将Cl2通入KI溶液中:2I-+Cl2===2Cl-+I2[,正确;D.硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应生成两种沉淀,硫酸钡和氢氧化镁,错误;选C。
考点:考查离子方程式的正误判断。
本题难度:一般