化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质,为了保护环境,这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子:Fe3+、Cu2+,化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。 (1)操作①的名称是 。(2)操作②反应时还需加入少量硫酸,操作②中观察到的实验现象是 。(3)操作②中发生反应的离子方程式为 。(4)简述以沉淀A为原料制得金属铜和绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的实验方案。
氯元素是生产生活中常见的非金属元素 (1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式: 。 (2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是 (填字母序号)。 a.臭氧 b.NH3 c.明矾 d.ClO2 (3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀。 ① NaCl和Cl2中化学键的类型分别是 和 。 ② 燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是 。 ③ 已知: 2H2O2(l) ="==" 2H2O(l)+O2(g) ΔH1=-196.46 kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g) ="==" H2O(l) ΔH2=-285.84 kJ·mol-1 Cl2(g)+H2(g) ="==" 2HCl(g) ΔH3=-184.60 kJ·mol-1 在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式: 。 (4)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中电解过程中阳极的反应式: 。 (5)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO-x(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。 ①D是 (填离子符号)。 ②B A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
(12分)某反应中反应物与生成物有:FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。 (1)将上述反应设计成原电池如图甲所示,请回答下列问题: ①图中X溶液的溶质是____(填化学式),Cu电极上发生的电极反应方程式为 。 ②原电池工作时,盐桥中的_____________ (填“K+”或“Cl-”)不断进入X溶液中。 (2)将上述反应设计成电解池如图乙所示,乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量关系如图丙,请回答下列问题: ①M是直流电源的__________极;图丙中的②线是_________的物质的量的变化。 ②当电子转移为2mol时,向乙烧杯中加入________ L5mol·L-1NaOH溶液,才能使溶液中所有的金属阳离子沉淀完全。 (3)铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂,具有很多优点。 ①高铁酸钠生产方法之一是电解法,其原理为Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑,则电解时阳极的电极反应方程式为__________________________________。 ②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为___________________________________。
(9分)如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。请回答: (1)B极是电源的 ,一段时间后,甲中溶液颜色 ,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作用下向Y极移动。 (2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。 (3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为 ,甲中溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是 。
(10分) (1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________极(填“正”或“负”)相连。 (2)基态Fe原子有 个未成对电子,Fe2+的电子排布式为 。可用铁氰化钾溶液检验 Fe2+,发生反应的离子方程式为 。 (3)用惰性电极电解200mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积变化),通电一段时间后,若向所得的溶液中加入0.1molCu (OH)2,溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移电子的物质的量为________ mol。 (4)用铂作电极电解AlCl3溶液的总反应离子方程式为 。
(9分)下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
(1)在下列横线上填写“大于”、“小于”、“等于”。 第一电离能:② ③;电负性:② ③;非金属性:① ⑦;离子半径:④ ⑥。 (2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的化学式为:__________;碱性最强的化合物的电子式为:_______________。 (3)最高价氧化物是两性氧化物的元素是__________ (填元素符号);写出其最高价氧化物与⑨的最高价氧化的水化物反应的离子方程式______________________________________________。