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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加?【电解池原理】
2016-12-24 00:10:47 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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填空题  工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其生产流程如下:

已知:Ca(IO3)2微溶于水,溶于硝酸;Ksp(CuI)=1.1×10-12, Ksp(Cu2S)=2.5×10-48;
氧化性: HNO3>IO3—>H2O2 
(1)“还原”过程中主要反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2 =       + 2NaI。 
(2)在还原过程还伴随有CuI生成,写出加入Na2S的离子反应方程式                          。
(3)在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸,而不直接加入浓硝酸的目的是                     
(4)加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO3)2,则要调节pH至     (填“酸性” 或“中性”或“碱性”),原因是            来源:91考试网 www.91eXam.org                                                  
(5)Ca(IO3)2也可用电化学氧化法制取:先充分电解KI溶液,然后在电解后的溶液中加入CaCl2,最后过滤得到Ca(IO3)2。写出电解时阳极发生的电极反应方程式                           ,用该方法制取Ca(IO3)2,每1kg碘化钾理论上可生产纯度为97.8%Ca(IO3)2的质量为              ____kg(计算结果保留3位有效数字)。 



填空题  工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其生产流程如下:

已知:Ca(IO3)2微溶于水,溶于硝酸;Ksp(CuI)=1.1×10-12, Ksp(Cu2S)=2.5×10-48;
氧化性: HNO3>IO3—>H2O2 
(1)“还原”过程中主要反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2 =       + 2NaI。 
(2)在还原过程还伴随有CuI生成,写出加入Na2S的离子反应方程式                          。
(3)在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸,而不直接加入浓硝酸的目的是                     
(4)加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO3)2,则要调节pH至     (填“酸性” 或“中性”或“碱性”),原因是                                &来源:91考试网 91exam.org#160;                             
(5)Ca(IO3)2也可用电化学氧化法制取:先充分电解KI溶液,然后在电解后的溶液中加入CaCl2,最后过滤得到Ca(IO3)2。写出电解时阳极发生的电极反应方程式                           ,用该方法制取Ca(IO3)2,每1kg碘化钾理论上可生产纯度为97.8%Ca(IO3)2的质量为              ____kg(计算结果保留3位有效数字)。 
本题答案:(1) Na2S4O6   (
本题解析:
试题分析: (1)该过程称之为还原过程,可以肯定发生了氧化还原反应,所以根据方程式中的I的化合价降低可以知道,Na2S2O3 的中S的化合价升高,再根据Na、O原子守恒可以配平该方程式为2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+ 2NaI,还可以根据写出的化学方程式用电子得失配平验证。此处的难点关键在于缺项物质为中学阶段没接触过的连四硫酸钠,所以可能会出现想不到或是不敢写的情况,只要大胆利用所学的原则配平就可以了。
(2)还原过程中已经说明有沉淀CuI生成了,所以加入Na2S还会发生反应,则应该是通过已知条件中的沉淀溶解平衡常数进行比较得出结论,比较之下Cu2S比 CuI更加难溶,所以此时会发生沉淀转化,所以发生的反应方程式书写要按照沉淀溶解平衡的格式书写,方程式为2CuI(s)+S2—(aq)=Cu2S(s)+2I—(aq)。
(3)氧化步骤加入的H2O2 和浓硝酸起到氧化的目的,但是浓硝酸参与的反应容易产生氮氧化物污染环境,所以先加入过氧化氢。由于氧化性顺序HNO3>IO3—>H2O2 ,所以加入的过氧化氢只能把I-氧化为IO3- ,要使I2继续被氧化为IO3- ,还需要再加入浓硝酸,使浓硝酸反应更加完全,从而减少过程中氮氧化物的污染。
(4)加入石灰乳目的是反应得到Ca(IO3)2 ,且通过操作可以看出反应后要使Ca(IO3)2 尽可能多得以晶体形式析出,而Ca(IO3)2溶于硝酸,所以必须调节pH值把过量的硝酸中和掉,且加入的石灰乳不能过量,过量则会混入石灰乳沉淀杂质,所以应该调节pH至中性。
(5)用KI溶液电解制备Ca(IO3)2 溶液,则I-需要发生氧化反应在阳极放电生成IO3-,电解液是非碱性的,所以根据O原子守恒,IO3—中的O一定来源于H2O中,从而生成了H+,所以电极反应式为:3H2O+I— -6e—=IO3—+6H+ ;计算碘化钾的质量可以采用I原子守恒计算,所以有1/2n(KI)= n(Ca(IO3)2)=1000/166mol,m产品=M(Ca(IO3)2)×n(Ca(IO3)2)÷97.8%=390g/mol×1000/166mol÷97.8%≈1200g=1.20kg。
考点:本题考查的是化学工艺流程,涉及到了陌生的氧化还原反应缺项配平、沉淀转化、环境问题、PH调节、电化学基础、转化计算等内容。


本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【困难】



He is wise that is ware in time. 聪明人防患于未然。
Tags:高考化学 题库
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