1、选择题 下列实验操作中正确的是( )
A.进行蒸馏操作时,加热前应先通冷凝水,蒸馏结束后继续通冷凝水一段时间
B.进行蒸馏操作时,应使温度计水银球处于蒸馏烧瓶中溶液液面以下
C.进行萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
D.四氯化碳萃取碘水中的碘在分液操作时,水从分液漏斗下口放出,碘的四氯化碳溶液从分液漏斗上口放出
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
2、实验题 过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂,漂白、消毒效果优于H2O2和过氧乙酸,某工业用过氧化尿素的部分参数列于下表。
分子式
| 外观
| 热分解温度
| 熔点
| 水溶性(20℃)
|
CO(NH2)2·H2O2
| 白色晶体
| 45℃
| 75—85℃
| 500g·L—1
|
?
合成过氧化尿素的流程及反应器的示意图如下:
?
请回答下列问题:
(1)写出合成过氧化尿素的化学方程式:?。
(2)反应器里冷凝管中冷水从?(填“上”或“下”)口流入;反应器的加热方式是?。
①直接加热;②水浴加热;③蒸气浴加热;④冰浴
(3)搅拌器选用的材料是玻璃而不是铁质或铝质材料的原因是?,
(4)从母液中分离出H2O2和尿素,采用的是减压蒸发、冷却结晶的方法,其原因是?。
(5)活性氧含量的高低直接决定产品的质量,合格产品中活性氧的含量≥16%(相当于其中含H2O234%)。为了确定所得产品合格与否,质检员称取干燥样品2.000g,溶解于水,在250mL容量瓶中定容,准确量取其中25.00mL溶液于锥形瓶中,加入1mL 6mol/LH2SO4,然后用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定样品中的H2O2(KMnO4溶液不与尿素反应),至滴入最后一滴时,溶液显浅红色且半分钟内不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4溶液6.000mL:
完成并配平下列化学方程式:
?MnO4—+?H2O2+?H+=?Mn2++?H2O+??
②KMnO4溶液应盛放在?滴定管中,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的活性氧含量?(填“偏高”、“偏低”或“不变”);
③根据滴定结果确定产品质量?(填“合格”或“不合格”),活性氧的质量分数为?。
参考答案:(1)CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2(用可逆号也可)(2分)
(2)下,②(各1分,共2分)
(3)铁铝易被(过氧化氢)腐蚀,(2分)
(4)降低蒸馏温度,防止过氧化氢分解(2分,答上一个原因给1分。此题的评分要点是减压蒸发,冷却结晶回答与否不作为采分点。)
(5)①2 5 6 2 8 5O2(2分,只写上O2给1分)?②酸式?偏高(各1分,共2分)
③不合格,(2分)12%(2分)
本题解析:(1)根据过氧化尿素分子式即可写出化学方程式:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2;
(2)冷凝管起冷凝回流的作用,冷却水从下口进入,冷却效果好;根据CO(NH2)2·H2O2熔点75—85℃,所以采用的加热方式应用水浴加热,易于控制温度;
(3)过氧化氢具有弱酸性,可以和铁铝反应;
(4)从母液中分离出H2O2和尿素,采用的是减压蒸发、冷却结晶的方法,其原因是降低蒸馏温度,防止过氧化氢分解;
(5)①反应中MnO4-是氧化剂,H2O2是还原剂,氧化产物是O2;依据元素化合价变化,锰元素化合价从+7价变化为+2价,过氧化氢中的氧元素化合价从-1价变化为0价,根据电子守恒配平写出离子方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2,故答案为:2;5;6;2;8;5O2;
②KMnO4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡胶管氧化,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,依据反应的关系可知,测得标准液体积偏大,结果偏高,故答案为:偏高;?
③依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2;
2MnO4 -~5H2O2;
2? 5
0.0060L×0.1000mol·L-1? 0.00150mol
250mL容量瓶中含过氧化氢0.0150mol;
过氧化氢质量分数=
?×100%=25.5%
活性氧16%,相当于H2O234%,则活性氧质量分数=
=12%<16%,
故答案为:12%;根据滴定结果确定产品质量不合格;
本题难度:一般
3、选择题 下列实验设计方案中,可行的是( )
A.用加入适量铜粉的方法除去Mg(NO3)2溶液中混有的AgNO3
B.分液操作时,首先要打开分液漏斗的上口活塞,或使活塞上的小孔与上口部的小孔对准,然后进行分液
C.蒸馏操作时,冷凝水的方向应当由下口进上口出
D.蒸馏时,应使温度计水银球应插入蒸馏烧瓶液体中
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列物质的分离或鉴别正确的是
A.除去混在氯化钠固体中的氯化铵或单质碘均可用加热升华的方法
B.若FeCl2溶液中含有I-杂质,可用过量的Cl2氧化后进行萃取分液
C.从海水中提取溴,一般是向浓缩后的海水中通入Cl2,再鼓入热空气或水蒸汽将溴分离出来
D.鉴别固体Na2CO3和NaHCO3,可以分别配成溶液,再加入澄清石灰水
参考答案:C
本题解析:A.氯化铵加热会分解发生了化学变化,不是升华的方法,错误;B.若FeCl2溶液中含有I-杂质,可用过量的Cl2不仅氧化了碘离子还能氧化二价铁离子,错误;C.描述正确;D.在Na2CO3和NaHCO3中加入澄清石灰水都有碳酸钙白色沉淀生成,不能区分开来,错误。
本题难度:一般
5、简答题 工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O),其主要流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:
离子
| 开始沉淀时的pH
| 完全沉淀时的pH
|
Fe2+
| 7.6
| 9.7
|
Fe3+
| 2.7
| 3.7
|
Al3+
| 3.8
| 4.7
|
Mn2+
| 8.3
| 9.8
|
?
(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为____________________。
(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________;反应的离子方程式是___________________。
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是_________________;pH应调节的范围是__________。
(4)滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。
参考答案:(12分,每空2分)(1)SO2+MnO2=MnSO4?
(2)将Fe2+氧化为Fe3+;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
(3)使Fe3+、Al3+完全沉淀;4.7≤pH<8.3?(4)Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4
本题解析:(1)低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,这说明MnO2与SO2发生了氧化还原反应,反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4。
(2)杂质离子中Fe2+完全沉淀时的pH大于Mn2+开始沉淀时的pH,所以必须利用其还原性将其氧化成铁离子而除去。由于MnO2具有氧化性,能把亚铁离子氧化生成Fe3+,有关反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。
(3)溶液的杂质离子Fe3+、Al3+阳离子,从图可表以看出,大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去,但不能超过8.3,以防止Mn2+也沉淀,所以只要调节pH值在4.7≤pH<8.3间即可。
(4)Fe3+、Al3+等金属阳离子通过调pH值,转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,同时还生成微溶性的硫酸钙,所以滤渣主要有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙,其化学式分别是Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4。
本题难度:一般