氰化物多数易溶于水,有剧毒,易造成水污染。为了增加对氰化物的了解,同学们查找资料进行学习和探究。
探究一:测定含氰水样中处理百分率为了测定含氰水样中处理百分率,同学们利用下图所示装置进行实验。将CN-的浓度为0.2000 mol/L的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液(过量)置于装置②锥形瓶中充分反应。打开分液漏斗活塞,滴入100 mL稀H2SO4,关闭活塞。已知装置②中发生的主要反应依次为:CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ + 3C1O-=N2↑+2CO2↑+ 3C1-+H2O
15.①和⑥的作用是 ;
16.反应结束后,缓缓通入空气的目的是 ;
17.为了计算该实验装置②锥形瓶中含氰废水被处理的百分率,实验中需要测定装置 反应前后的质量(从装置①到⑥中选择,填装置序号)。
探究二:探究氰化物的性质已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
18.NaCN溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)
19.下列选项错误的是__________A.2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-B.2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑C.中和等体积、等浓度的NaOH消耗等pH的HCOOH和HCN溶液的体积前者小于后者D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者
20.H2O2有“绿色氧化剂”的美称;也可消除水中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,则生成物A的化学式为 。
21.处理含CN-废水时,如用NaOH溶液调节pH至9时,此时c(CN-) c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)
选考题:请考生从给出的3道化学题题中任选一道做答,如果多做,则每学科按所做的第一题记分。
36.[化学——选修2:化学与技术]
草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为:( )、( )。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是( ),滤渣是( );过滤操作②的滤液是( )和( ),滤渣是( )。
(3)工艺过程中③和④的目的是( )。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是( )。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为( );
列式计算该成品的纯度( ) 。
37.[化学——选修3:物质结构与性质]
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为( ),该能层具有的原子轨道数为( )、电子数为( )。
(2)硅主要以硅酸盐、( )等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以( )相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献( )个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为( ) 。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是( )。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是( ) 。
(6)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如右图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为( ) 。Si与O的原子数之比为( ) 。
38.[化学——选修5:有机化学基础]
已知烃B分子内C、H原子个数比为1︰2,相对分子质量为28,核磁共振氢谱显示分子中只有一种化学环境的氢原子,且有如下的转化关系:
(1)B的结构简式是( )
(2)反应①是D与HCl按物质的量之比1︰1的化合反应,则D的分子式是 ( )
反应②可表示为:G + NH3 → F + HCl (未配平),该反应配平后的化学方程式是(有机化合物均用结构简式表示):( )
化合物E(HOCH2CH2Cl)和 F [ HN(CH2CH3)2 ]是药品普鲁卡因合成的重要中间体,普鲁卡因的合成路线
如下:(已知:)
(3)甲的结构简式是( )。由甲苯生成甲的反应类型是( )
(4)乙中有两种含氧官能团,反应③的化学方程式是:( )
(5)普鲁卡因有两种水解产物丁和戊 ①戊与甲互为同分异构体,戊的结构简式是( )
②戊经聚合反应制成的高分子纤维广泛用于通讯、宇航等领域。该聚合反应的化学方程式是( )
23.元素周期表中VIIA元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素原子的电子排布式为____________。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性递变规律的判断依据是________(填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液 NaClO3溶液 KClO3晶体
完成I中反应的总化学方程式: NaCl + H2O →NaClO3 +______。
II中转化的基本反应类型是____________,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的可能原因是___________________________________。
(4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
D是____________(填微粒名称)。
B → A + C反应的热化学方程式为_________________________(用离子符号表示)。
23.某研究小组用下列装置探究SO2与酸性Fe(NO3)3溶液的反应。
请回答:
(1)装置A中反应的化学方程式是_______________。
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是________________________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________,说明SO2具有_________性。
(4)甲乙两同学分析B中产生白色沉淀的原因:
甲同学:在酸性条件下SO2与Fe3+反应;
乙同学:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
①按甲同学观点,装置B中反应的离子方程式是__________________,
证明该观点应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是________________________。
②按乙同学观点,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相
同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号) _________。
吸收空气中的CO2
实验过程中,进入装置的空气必须不含二氧化碳,否则会是装置⑤中吸收到的二氧化碳质量偏大,进而影响实验结果,所以为了避免空气中的二氧化碳进入实验装置,增设了装置①和⑥ 。
考查实验设计与评价能力,装置②中发生反应:CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ + 3C1O-=N2↑+2CO2↑+ 3C1-+H2O利用对产生的二氧化碳的质量的测定达到计算含氰废水被处理的百分率的实验目的。在实验过程中需要考虑空气中的二氧化碳的干扰以及装置中残留二氧化碳对实验结果的影响。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。
使生成的气体全部进入到装置⑤中(或Ba(OH)2 )
反应结束后,实验装置中残留二氧化碳气体,这部分气体没有被装置⑤中的氢氧化钡溶液吸收,从而使的实验测定数据偏低,所以反应结束后,缓缓痛如空气的目的是使生成的气体全部进入到装置⑤中。
本题第一部分考查实验设计与评价能力,装置②中发生反应:CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ + 3C1O-=N2↑+2CO2↑+ 3C1-+H2O利用对产生的二氧化碳的质量的测定达到计算含氰废水被处理的百分率的实验目的。在实验过程中需要考虑空气中的二氧化碳的干扰以及装置中残留二氧化碳对实验结果的影响。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。
⑤
(3)利用对产生的二氧化碳的质量的测定达到计算含氰废水被处理的百分率的实验目的,所以需要测定的是装置⑤中反映前后的质量。
本题主要考查了实验设计与评价能力及弱电解质的电离平衡和水解平衡。
考查氰化物在水溶液中的水解平衡以及相关离子方程式的书写问题。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。
CN-+H2OHCN+OH-
NaCN溶液呈碱性的原因是由于CN-发生了水解反应:CN-+H2OHCN+OH- 。
考查氰化物在水溶液中的水解平衡以及相关离子方程式的书写问题。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。
AC
产物CO32-不能稳定存在,会继续和HCN反应生成HCO3- ,A选项错误;HCOOH的电离度大于HCN,等pH的HCOOH和HCN溶液,HCN浓度较大,故中和等体积、等浓度的NaOH消耗等pH的HCOOH和HCN溶液的体积前者大于后者。
考查氰化物在水溶液中的水解平衡以及相关离子方程式的书写问题。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。
KHCO3
根据质量守恒定律可知生成物A的化学式为KHCO3。
考查氰化物在水溶液中的水解平衡以及相关离子方程式的书写问题。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。
<
含CN-的废水中存在CN-+H2O HCN+OH-,
Kh=Kw÷Ka=(1×10-14)÷(5.0×10-10)=[c(CN-)×10-9]÷c(CN-)
解得c(HCN)÷c(CN-)=2×104,所以此时c(CN-)
考查氰化物在水溶液中的水解平衡以及相关离子方程式的书写问题。
本题在弱电解质的电离平衡和水解平衡的理解上容易出现错误。