硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一．如图是...

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

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硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的工艺流程示意简图：

(1)要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是________(填“蒸发”、“降温”)结晶；操作时用到的硅酸盐仪器有(填3个仪器)____________________________。

(2)上述流程中加入NaOH溶液，反应的离子方程式为________________________。

(3)用上述残渣中的氧化铁焊接铁轨，其铝热反应的化学方程式为(并在方程式中用“单线桥”标出电子转移方向和数目)_____________________________。

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硅酸钠是一种重要的无机功能材料,某研究性学习小组设计的利用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的流程如下:

(1)石英砂加水洗涤的目的是　　　　　　　　　　　　　　 。

研磨后加入NaOH溶液溶解的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(2)实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台(含铁圈)、　　　和　　　。

(3)残渣Ⅰ的成分是　　　(填化学式)。将残渣Ⅰ溶于盐酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,将该沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一种优质净水剂,完成反应的离子方程式:　　 　　+　ClO-+　OH-　　 　　+　Cl-+　H2O

(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na2O·nSiO2,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO2的质量分数为90%,最终得到硅酸钠晶体15.2 g,则n=　　　。

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硫酸钠-过氧化氢-氯化钠加合物（xNaSO₄·yH₂O₂·zNaCl）又称固体双氧水，是一种新型精细化工产品，具有漂白、杀菌、消毒等作用。为探究该加合物的组成，某化学兴趣小组设计并进行了如下实验：

第一步：准确称取6.945g样品，配制成250.00ml无色溶液A

第二步：准确量取25.00ml溶液A于锥形瓶中，加适量稀硫酸酸化后，用0.0400mol/LKMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗溶液KMnO₄20.00ml

第三步：另取25.00ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.932g.

请回答下列问题：

（1）欲配制无色溶液A，所需要的仪器除药匙、分析天平、玻璃棒、胶头滴管外，还应有________。

（2）配平下列离子方程式______MnO₄^－＋_____H₂O₂＋_________＝______Mn^2＋＋_____O₂↑＋______。

（3）滴定前，KMnO₄标准溶液应盛装于中（填仪器名称），滴定终点现象为________。

（4）第三步能否通过加入AgNO₃溶液的方法来测定？为什么

（5）滴定前，滴定管用蒸馏水洗净后，未用KMnO₄标准溶液润洗，则Y值______________（填“偏

高 偏低 无影响”）

（6）通过计算确定样品的组成为________。

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乙二醛(OHC-CHO)是一种重要的精细化工产品。长郡中学高三化学兴趣小组利用乙醛液相硝酸氧化法制备乙二醛并测定乙二醛纯度，装置如图所示。

已知：①NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)。

②几种有机物的部分性质如表所示：

实验步骤：

①取20mL的乙醛装于烧瓶，加入2gCu(NO3)2粉末作催化剂，向烧瓶中缓慢滴加2mol·L-1硝酸至乙醛完全反应为止；

②提纯产品，最终得到10.0mL产品。

请回答下列问题：

（1）盛装硝酸的仪器名称是__。

（2）实验中，观察到装置B中溶液变为棕色，制备乙二醛的化学方程式为__。

（3）向烧瓶中滴加硝酸要“缓慢”，其目的是__；判断烧瓶中制备乙二醛的反应已完成的标志是__。

（4）分离提纯产品，宜选择下列装置__(填字母)。

（5）根据上述实验数据，该实验中乙二醛的产率约为__(填字母)。

a.56.5%　　　 b.61.8%　　　 c.67.9%　　　 d.72.6%

（6）实验室可用酸性KMnO4溶液测定乙二醛的纯度，发生反应的离子方程式为：18H++6MnO4-+5C2H2O2→10CO2↑+6Mn2++14H2O。实验步骤如下：取VmL产品，加蒸馏水稀释至250mL，量取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶，滴加5.00mL稀硫酸，用cmol·L-1KMnO4溶液，三次平行实验消耗KMnO4溶液体积如下：

滴定终点的标志是__；该产品纯度为___g·mL-1(用含V和c的代数式表示)。

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乙二醛(OHC－CHO)是一种重要的精细化工产品。

Ⅰ．工业生产乙二醛

（1）乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为　　　　　　　　　 。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是　　　　　　　　　　　 。

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

①　 已知：OHC－CHO(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g)　 ΔH＝－78 kJ·mol－1　 K1

2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　　 ΔH＝－484 kJ·mol－1　 K2

乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)OHC—CHO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝　　　　 kJ·mol－1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K＝　　 (用含K1、K2的代数式表示)。

② 当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450～495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　　　

Ⅱ．乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如下图所示，通电后，阳极产生的Cl2 与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。

（3）阴极电极式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有　　　　　　　　　　　　　　

（5）保持电流强度为a A，电解t min，制得乙醛酸m g，列式表示该装置在本次电解中的电流效率η＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(设：法拉第常数为f C·mol－1；η=)

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乙二醛（OHC—CHO）是一种重要的精细化工产品。

Ⅰ. 工业生产乙二醛

（1）乙醛（CH3CHO）液相硝酸氧化法

在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为　　　　 。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是　　　　 。

（2）乙二醇（HOCH2CH2OH）气相氧化法

①已知：OHC—CHO(g) +2H2(g)HOCH2CH2OH(g)　 △H＝−78kJ·mol−1　 K1

2H2(g) + O2(g)2H2O(g)　　 △H＝−484kJ·mol−1　 K2

乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g) +O2(g)OHC—CHO(g) + 2H2O(g)的△H＝　　 kJ·mol−1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K＝　　 　　　　　　　　　　　　　 （用含K1、K2的代数式表示）。

②当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450~495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是　　　　 、　　　　 。

Ⅱ. 乙二醛电解氧化制备乙醛酸（OHC—COOH）的生产装置如下图所示，通电后，阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。

（3）阴极反应式为　　　　 　 。

（4）阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有　　　　 　 。

（5）保持电流强度为a A，电解t min，制得乙醛酸m g，列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=　　　　　　 。（设：法拉第常数为f C•mol−1；η=）

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（2013•太原模拟）SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质．下列说法正确的是（　　 ）

A．图中所有反应都不属于氧化还原反应

B．硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维

C．可用盐酸除去石英砂（主要成分为SiO2）中少量的碳酸钙

D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

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活性氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间，是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质。某研究所以粗氧化锌（含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等）为原料，采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌，生产工艺流程如图：

已知：

①pH=5.4时，KMnO4的还原产物为MnO2。

②以上实验条件下各种氢氧化物沉淀的pH情况如下表所示。

根据以上信息，回答下列问题：

（1）工艺过程中各步骤均用到的分离方法是_______________________________。

（2）“废渣1”的主要成分是______________________________________________。

（3）“反应器2”中两个氧化还原反应的离子方程式为_______________________________________________________________

（4） “反应器3”中加入锌粉的作用是________________________________。

（5）“反应器4”得到的废液中，含有的主要离子除了Na+外，还有______________。

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