鹵素單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛應用。
Ⅰ、氟化鈉主要用作農(nóng)作物殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑。實驗室以氟硅酸()等物質(zhì)為原料、通過下圖所示的流程制取較純凈的氟化鈉,并得到副產(chǎn)品氯化銨:
已知:20℃時氯化銨的溶解度為37.2 g,氟化鈉的溶解度為4 g,Na2SiF6微溶于水。
請回答下列有關(guān)問題:
(1)完成并配平上述流程中①、②的化學反應方程式:
、 。
(2)操作Ⅲ分為兩步,其順序是 (填寫所選序號)。
a、過濾 b、加熱濃縮 c、冷卻結(jié)晶 d、洗滌
操作Ⅱ是洗滌、干燥,其目的是 ,在操作Ⅰ~V中與之相同的操作步驟是 。
(3)流程①中NH4HCO3必須過量,其原因是 。
Ⅱ、紫菜與海帶類似,是一種富含生物碘的海洋植物,可用于食用補碘。以下為某興趣小組模擬從紫菜中提取碘的過程:
已知:商品紫菜輕薄松脆,比海帶更易被焙燒成灰(此時碘轉(zhuǎn)化為碘化物無機鹽)。
(4)將焙燒所得的紫菜灰與足量的雙氧水和稀硫酸作用,寫出反應的離子方程式: 。
(5)操作①中涉及兩步操作,名稱是 ,所用的主要玻璃儀器為 ,所用試劑A最好選用表格中的 (填試劑名稱)。
乙醇 | 四氯化碳 | 裂化汽油 | 碘(晶體) | |
密度/g、cm-3 | 0.7893 | 1.595 | 0.71~0.76 | 4.94 |
沸點/℃ | 78.5 | 76.8 | 25~232 | 184.35 |
(6)將下列裝置圖中缺少的必要儀器補畫出來,以最終將單質(zhì)碘與試劑A分離:
【知識點】制備實驗方案設(shè)計、物質(zhì)除雜、反應方程式書寫
【答案解析】(1)H2SiFe+6NH4HCO3 ===6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O(1分)
NH4F+NaCl ===NaF↓+NH4Cl(1分)
(2)bc(1分) 除去氟化鈉表面的氯化銨等可溶性雜質(zhì)(1分) V(1分)
(3)使氟硅酸完全反應,避免析出Na2SiFe而混入雜質(zhì)(1分)
(4)H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O(2分)
(5)萃取、分液;分液漏斗;四氯化碳
解析:(1)根據(jù)工藝流程圖知,反應物是氟硅酸、碳酸氫銨和水,生成物是二氧化碳和硅酸,根據(jù)元素守恒知,生成物中含有氟化銨,所以方程式為H2SiFe+6NH4HCO3 ===6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O; 根據(jù)物質(zhì)在水中的溶解度知,20℃時氟化銨的溶解度遠遠大于氟化鈉,所以在濾液中加入NaCl的目的是:增加Na+濃度,促進氟化銨轉(zhuǎn)化為NaF沉淀,從而得到氟化鈉,反應的化學方程式為:NH4F+NaCl═NaF↓+NH4Cl;
(2)從溶液中獲取固體的方法是:蒸發(fā)濃縮,析出大量固體后冷卻結(jié)晶;操作Ⅱ是洗滌、干燥,其目的是除去氟化鈉表面的氯化銨等可溶性雜質(zhì);操作V也是相同步驟;
(3)反應過程中,一方面碳酸氫銨過量能促使氟硅酸全部反應,另一方面防止在進行反應Ⅱ時有殘余H2SiF6與NaCl反應,生成Na2SiF6沉淀,使所得產(chǎn)品不純;
(4)雙氧水具有強氧化性,酸性條件下,雙氧水氧化碘離子生成碘單質(zhì),自身被還原生成水,反應方程式為H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O;
(5)通過過濾,得到不溶的殘渣,濾液為碘單質(zhì)溶液,利用有機溶劑萃取出碘單質(zhì),萃取劑的選取標準是:溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度,溶質(zhì)和萃取劑不反應,萃取劑和原來溶劑不能互溶,題干中提供的四中物質(zhì),乙醇和水能互溶,不能做萃取劑,裂化汽油含有不飽和碳碳雙鍵能與碘發(fā)生加成反應,不能做萃取劑,四氯化碳符合萃取劑的選取標準,所以可以用四氯化碳作萃取劑;
【思路點撥】本題考查了實驗方案設(shè)計中的有關(guān)問題,難度不大,能準確獲取題目中有用的信息進行利用是解本題的關(guān)鍵。
科目:高中化學 來源: 題型:
下列物質(zhì)中不能用化合反應的方法制得的是
①SiO2、贖2SiO3 ③Fe(OH)3 ④Al(OH)3 ⑤FeCl2 ⑥ CaSiO3
A.①③ B.②④ C.②③④⑤ D.②④⑥
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科目:高中化學 來源: 題型:
A、B、C、D、E是五種短周期的主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大,A、D都能與C按原子個數(shù)比為1:1或2:1形成化合物,A、B組成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性,E與C的最外層電子數(shù)相同。
(1)畫出D的原子結(jié)構(gòu)示意圖 ,
(2)E元素在周期表中的位置是 。
(3)D與C按原子個數(shù)比為1:1的化合物的用途為 。
(4)B、C所形成氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是 (填具體的化學式)
(5)F是一種歷史悠久、應用廣泛的金屬元素。若將F金屬投入到鹽酸溶液中,生成了淺綠色溶液M。寫出M的酸性溶液和A與C形成的一種化合物X(化合物X中A、C原子個數(shù)比為1:1)反應的離子方程式: 。
(6)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料,以A2、B2為電極反應物,以HCl—NH4Cl溶液為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池,試寫出該電池的正極電極反應式: ;放電時溶液中的H+移向 (填“正”或“負”)極。
(7)E(s) + O2(g) == EO2(g) △H1 ; E(g) + O2(g) === EO2(g) △H2 ;則△H1 △H2(填“>”或“<”或“=”)
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科目:高中化學 來源: 題型:
美國“海狼”潛艇上的核反應堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金(單質(zhì)鈉和單質(zhì)鋁熔合而成)作載熱介質(zhì),有關(guān)說法不正確的是
A.合金的熔點一般比組分金屬低
B.鋁鈉合金若投入一定量的水中可得無色溶液,則n(Al)≤n(Na)
C.鋁鈉合金投入到足量氯化銅溶液中,會有氫氧化銅沉淀也可能有銅析出
D.若m g不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中,放出的H2越多,則鋁的質(zhì)量分數(shù)越小
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科目:高中化學 來源: 題型:
化學反應中,有時存在“一種物質(zhì)過量,另一種物質(zhì)仍不
能完全反應”的特殊情況。下列反應中屬于這種情況的是 ( )
①過量的鋅與18 mol/L的硫酸反應;
②過量的氫氣與少量氮氣在催化劑存在下充分反應;
③濃鹽酸與過量的MnO2反應;
④過量銅與濃硫酸反應;
⑤過量稀硝酸與銀反應;
⑥過量稀硫酸與塊狀石灰石反應。
A.②③④⑥ B.②③⑤ C.①④⑤ D.①②③④⑤⑥
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科目:高中化學 來源: 題型:
下列敘述不正確的是( )
A.根據(jù)某元素原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù),可以確定該元素的相對原子質(zhì)量
B.CaCl2、MgCl2晶體都容易潮解,它們潮解的實質(zhì)是晶體表面吸水形成溶液
C.根據(jù)金屬活動性順序表,可以推斷冶煉金屬時可能的方法
D.根據(jù)酸、堿、鹽的溶解性表,可以判斷某些溶液中的復分解反應能否進行
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科目:高中化學 來源: 題型:
下列說法正確的是( )
A.含有離子鍵和共價鍵的化合物一定是離子化合物
B.元素原子的最外層電子數(shù)等于該元素的最高正化合價
C.目前人們已發(fā)現(xiàn)的元素種類數(shù)目與原子種類數(shù)目相同
D.多電子原子中,在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較高
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科目:高中化學 來源: 題型:
五種短周期元素的某些性質(zhì)如表所示(其中Z、M、W為同周期元素)。
元素代號 | Y | X | W | M | Z |
原子半徑(×10-12 m) | 64 | 73 | 78 | 96 | 113 |
主要化合價 | -1 | +5、-3 | +7、-1 | +4、-4 | +3 |
下列說法不正確的是( )
A.由M與W形成的化合物是含有極性鍵的極性分子
B. X與M之間形成的化合物,其晶體是原子晶體
C.由M元素形成的晶體,是太陽能光伏發(fā)電的主要材料,工業(yè)上制取M單質(zhì),可通過置換反應原理來生產(chǎn)
D.Y與Z元素形成的[ZY6]3-,離子中存在配位鍵,該離子構(gòu)型呈正八面體
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科目:高中化學 來源: 題型:
通過對金屬鈉與水反應現(xiàn)象的觀察,不能分析得出的結(jié)論是:( )
A、金屬鈉熔點低 B、金屬鈉密度小
C、金屬鈉導電性強 D、金屬鈉化學性質(zhì)活潑
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