【考点】氧化还原反应.
【分析】(1)①2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O中,N元素的化合价降低,I元素的化合价升高;
②选择试剂时要考虑:既能使NaNO2转化又无二次污染;
(2)依据反应体系中的物质Cr2(SO4)3、K2S2O8、K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4、H2O,K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强,所以K2S2O8是氧化剂,K2SO4、H2SO4是还原产物,Cr2(SO4)3是还原剂,K2Cr2O7是氧化产物,分析反应物中元素化合价变化,依据得失电子守恒规律、原子个数守恒规律配平方程式.
【解答】解:(1)①2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O中,N元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则NaNO2为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,有0.75mol的还原剂被氧化,则被还原的氧化剂有0.75mol, 故答案为:NaNO2;0.75;
②NaNO2→N2是被还原,必须加还原剂;N元素氧化性弱于O和Cl元素,故只能加NH4Cl作还原剂; 故答案为:B;
(2)依据反应体系中的物质Cr2(SO4)3、K2S2O8、K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4、H2O,K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强,所以K2S2O8是氧化剂,K2SO4、H2SO4是还原产物,Cr2(SO4)3是还原剂,K2Cr2O7是氧化产物,K2S2O8→K2SO4、H2SO4硫元素化合价降低1,Cr2(SO4)
3→K2Cr2O7铬元素化合价升高
3,依据得失电子守恒规律K2S2O8系数为3,Cr2(SO4)3系
数为1,依据原子个数守恒,反应方程式:
7H2O+Cr2(SO4)3+3K2S2O8=7H2SO4+2K2SO4+K2Cr2O7,
故答案为:7H2O+Cr2(SO4)3+3K2S2O8=7H2SO4+2K2SO4+K2Cr2O7.
【点评】本题考查了氧化还原反应、化学方程式的配平,把握氧化还原反应的有关概念和发生的反应、物质的性质为解答的关键,侧重分析与计算能力及综合应用能力的考查,题目难度中等.
25.为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中Na2CO3的含量,某同学设计了如图所示的装置进行实验(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出).请回答下列问题:
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 检验装置的气密性 . (2)装置B的作用是 吸收二氧化硫 ;装置D的作用 吸收水蒸气 .
(3)实验过程中,当装置A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的氮气.这样做的目的是 使生成的二氧化碳气体能够被装置E中的药品完全吸收 .否则可能引起Na2CO3含量的测定值比实际值 偏低 (填“偏高”、“偏低”或“没影响”).
Na2CO3与Na2SO3混合物23.2g进行实验,Na2CO3(4)实验结束后,发现E装置增重了4.4g,的含量为 45.7%
(5)实验过程中硫酸要加入过量的原因 让样品与硫酸充分反应,不影响反应的测定结果
2+
(6)已知MnO4﹣酸性条件下会与具有还原性的物质反应转化成Mn,试写出装置B中反22++
应的离子方程式 2MnO4﹣+5SO2+2H2O═5SO4﹣+2Mn+4H
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【分析】根据实验目的,结合实验装置原理可以判断:A为发生装置,反应后生成二氧化碳和二氧化硫气体及少量的水蒸气杂质,为了准确测定生成CO2气体的质量,首先要除尽SO2,因此B中应装入酸性高锰酸钾溶液,C装置用来检验SO2气体是否被完全吸收,可以选用品红溶液,在吸收二氧化碳之前,要再除去杂质水蒸气,因此D中应装入浓硫酸,为了吸收二氧化碳,E装置应装入碱石灰,为了防止空气中的水蒸气、二氧化碳等杂质进入E,应在F中加入碱石灰起保护作用,为了能使反应后装置中的二氧化碳完全被碱石灰吸收,反应结束后在装置中通入氮气,用氮气将二氧化碳压到碱石灰中,据此答题.
【解答】解:根据实验目的,结合实验装置原理可以判断:A为发生装置,反应后生成二氧化碳和二氧化硫气体及少量的水蒸气杂质,为了准确测定生成CO2气体的质量,首先要除尽SO2,因此B中应装入酸性高锰酸钾溶液,C装置用来检验SO2气体是否被完全吸收,可以选用品红溶液,在吸收二氧化碳之前,要再除去杂质水蒸气,因此D中应装入浓硫酸,为了吸收二氧化碳,E装置应装入碱石灰,为了防止空气中的水蒸气、二氧化碳等杂质进入E,应在F中加入碱石灰起保护作用,为了能使反应后装置中的二氧化碳完全被碱石灰吸收,反应结束后在装置中通入氮气,用氮气将二氧化碳压到碱石灰中,
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是检验装置的气密性, 故答案为:检验装置的气密性;
(2)根据上面的分析可知,装置B的作用是 吸收二氧化硫;装置D的作用 吸收水蒸气,
故答案为:吸收二氧化硫;吸收水蒸气;
(3)根据上面的分析可知,通入大量的氮气,这样做的目的是 使生成的二氧化碳气体能够被装置E中的药品完全吸收,否则由于二氧化碳没有完全被吸收,而使得计算出的Na2CO3含量的测定值比实际值 偏低,
故答案为:使生成的二氧化碳气体能够被装置E中的药品完全吸收;偏低;
(4)Na2CO3与Na2SO3混合物23.2g进行实验,实验结束后,发现E装置增重了4.4g,即反应中生成了二氧化碳的质量为4.4g,根据关系式Na2CO3~CO2可知,Na2CO3的质量为10.6g,所以Na2CO3含量为故答案为:45.7%;
×100%=45.7%,
(5)实验过程中硫酸要加入过量的原因是让样品与硫酸充分反应,不影响反应的测定结果,
故答案为:让样品与硫酸充分反应,不影响反应的测定结果;
(6)装置B中二氧化硫被高锰酸钾氧化成硫酸根离子,所以反应的离子方程式为2MnO4﹣+5SO2+2H2O═5SO42﹣+2Mn2++4H+,
22++故答案为:2MnO4﹣+5SO2+2H2O═5SO4﹣+2Mn+4H.
【点评】本题考查了测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,题目难度中等,理解实验原理是解题的关键,试题综合性强,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力.
26.已知常温下,几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示: 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Cu(OH)2 4.8 6.4 Mg(OH)2 9.3 10.8 Fe(OH)3 2.7 3.7 Al(OH)3 3.8 4.7
某课题组拟以上述矿渣为原料制备金属镁、铝、铜、铁,其部分工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)沉淀Ⅰ的主要用途是 导线等 (列一种即可),步骤Ⅳ中调节pH范围为 3.7﹣9.3 .
(2)由滤液Ⅱ经几步反应可得到需要制备的一种金属的氧化物,滤液Ⅱ中需要通入气体的化学式 CO2 ,反应的化学方程式为 NaAlO2+CO2+H2O═NaHCO3+Al(OH)3,
2Al(OH)3Al2O3+3H2O .
(3)写出由滤液Ⅰ得到滤液Ⅱ的离子方程式 Al3++4OH﹣═AlO2﹣
+2H2O . (4)滤液Ⅳ中含有的金属阳离子是 Mg2+
.
(5)工业上,冶炼铝、铁、铜、镁的方法依次是 B (填代号).
A.电解法、热还原法、分解法、分解法 B.电解法、热还原法、热还原法、电解法 C.热还原法、分解法、电解法、电解法 D.热还原法、热还原法、热还原法、电解法 在工业生产中,冶炼这些金属时选择的相应物质的化学式依次是 Al2O3 、 Fe2O3 、 CuO 、 MgCl2 .
【考点】制备实验方案的设计;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】矿渣加入足量盐酸,过滤得到沉淀Ⅰ为铜,滤液中含有氯化镁、氯化铝、氯化亚铁,加过量的氢氧化钠铝离子转化为偏铝酸钠,氯化镁、氯化亚铁,反应生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀,过滤得到滤液Ⅱ为偏铝酸钠溶液,沉淀Ⅱ为氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀,加盐酸反应生成氯化镁、氯化铁,加入氢氧化铜控制pH值大于3.7小于9.3,使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀,
(1)沉淀Ⅰ为铜,为良好的金属导体;要使氢氧化铁沉淀,依据表中pH值分析解答; (2)偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳可生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝加热生成氧化铝和水; (3)氯化铝与足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水、氯化钠;

