有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液:K2CO3、BaCl2、NaSO4。将它们分别与H2SO4作用,A产生白色沉淀,B产生无色气体,C中无明显现象。则A是________,B是________, C是________。
(14 分) 一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。⑴高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下:4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1反应3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。⑵电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。 第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0①第一步反应的机理可以用下图表示:图中中间产物X的结构简式为 。②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 。⑶为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X—射线衍射谱图如图所示(X—射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为 。⑷某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2 g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4(沸点43 ℃),并在180 ℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。上述两步中消耗CO的物质的量之比为 。⑸为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行监测。①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反应转移电子数为 。②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如图所示。这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为 。
(15分)三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为 。⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀。Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12①滴定选用的指示剂是 (选填字母),滴定终点的现象为 。a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙②实验过程中加入硝基苯的目的是 ,如无此操作所测Cl元素含量将会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是 。②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。处理该厂废水最合适的工艺条件为 (选填字母)。a.调节pH=9 b.调节pH=10 c.反应时间30 min d.反应时间120 min③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
高纯硝酸锶[化学式:Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。⑴工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,其中硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。请结合相关信息,补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤:①取含杂质的硝酸锶样品, ,搅拌。② 。③将滤渣溶于水中,加略过量铬酸使Ba2+沉淀,静置后加入肼(N2H4)将过量铬酸还原,调节pH=7~8,过滤。④将滤液用硝酸调节pH=2~3, ,过滤,洗涤。⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。⑵Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(写出计算过程)。
硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下:⑴步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。①酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是 。②过滤时,为防止堵塞,过滤装置需经常用氢氧化钠溶液清洗,其清洗原理是 (用化学方程式表示)。⑵步骤Ⅱ中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为 。⑶步骤Ⅲ所得滤渣C的主要成分是 。⑷取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是 。②680 ℃时所得固体的化学式为 。 a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4·H2O
(共15分) 某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体,流程如下:(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有_______________ 、 _______________ 。(2)①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中,不需要的是_______ (填下列各项中序号)。②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl- CuCl42-(黄色)+4H2O。欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是____ (填下列各项中序号)。 a.FeCl3固体 b.CuCl2固体 c.蒸馏水(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为下列四阶段:第①步转化主要在200~300oC范围内进行,该步转化的化学方程式为 _______________ 。 ②300~400oC范围内,固体质量明显增加的原因是_______________,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是__________(填下列各项中序号)。a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物。a.装置组装完成后,应立即进行气密性检查,请写出检查A-D装置气密性的操作 __________ 。b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为_______________ 溶液。c.若原CuS矿样的质量为l0.0 g(含加热不反应的杂质),在实验过程中,保持温度在760oC左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4 g,则原矿样中CuS的质量分数为__________。