(1)98%的密度为 1. 84 g/cm3的浓硫酸,其物质的量浓度为 。若某溶液的密度为ρ g/cm3,物质的量浓度为c mol/L,溶质的摩尔质量为M g/mol,则该溶液的中溶质的质量分数为 。(2)483g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 ,所含H2O分子的数目是 ,若将其溶于水配成2L溶液,SO42-的物质的量浓度为 。
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。 (1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。 ①下列收集Cl2的正确装置是 。 ②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。 ③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 。 (2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。 限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。 完成原电池甲的装置示意图(见图15),并作相应标注。 要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。 ②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极 。 ③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其原因是 。 (3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选 作阳极。
LiBH4为近年来储氢材料领域的研究热点。 (1)反应2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑,生成22.4 L H2(标准状况)时,转移电子的物质的量为 mol。 (2)下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图,则: Mg(s)+2B(s)=MgB2(s) △H= 。 (3)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究: ①如图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由图可知,下列说法正确的是 (填字母)。 a.25℃时,纯铝与水不反应 b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气 c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大 ②如图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[ω(LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(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)。 从图中分析,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式),产生Al(OH)3的化学方程式为 。 (4)如图是直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时,正极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为 。
某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如下图所示: ⑴粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是 。 ⑵AlO(OH)与NaOH反应的化学方程式为 。 ⑶在稀释、结晶过程中:稀释的目的是 ;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的 气体的方法来代替。 ⑷浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式: 。 ⑸该生产流程能实现 (填化学式)的循环利用。
三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。 ⑴利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下图所示: ①为抑制FeCl3水解,溶液X为 。 ②上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 。 ③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是 。 ④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于如图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中。下列情况会造成实验测得Fe2(C2O4)3·5H2O含量偏低的是 。 a.盛放KMnO4的滴定管水洗后未用标准液润洗 b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失 c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数 ⑵某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl2、CuCl2、FeCl3)出发,制备单质铜和无水FeCl3,再由FeCl3合成Fe2(C2O4)3·5H2O。请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl3的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、盐酸、NaOH溶液和H2O2溶液):向废液中加入足量铁粉,充分反应后过滤; ;调节溶液pH,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl3·6H2O; ,得到无水FeCl3。
NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3)来生产铵明矾NH4Al(SO4)2•12H2O,其工艺流程图如下 (1)流程图中X的电子式 , Y为 (填化学式)溶液 (2)反应Ⅱ的离子方程式为 (3)流程中可以循环使用的物质的名称是 (4)反应Ⅵ的化学方程式为 (5)对铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温分解的气体产物的预测不合理的是 。 A.NH3、N2、SO2、H2O B.NH3、SO3、H2O C.NH3、SO2、H2O D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O (6)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中Al2O3和H2SO4的物质的量之比为____。 (7)向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,不可能发生的反应是 A.4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2 (SO4)3+2Al(OH)3↓ B.2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2 C.2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ D.NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2=NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓