(15分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为 。
（2）第②步加H2O2的作用是 。
（3）该探究小组提出两种方案测定CuSO4·5H2O晶体的纯度。
方案一：取ag试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定（原理为：I2＋2S2O32-===2I－＋S4O
），到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
①滴定过程中可选用 作指示剂，滴定终点的现象是 。
②CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为 。
方案二：取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L-1 EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如：Cu2++H2Y2－＝CuY2－+2H+。
③写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ 。
④下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是 。（填序号）
a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
物质的转化关系如图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。其中甲为淡黄色固体化合物,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化,用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。请回答下列问题:
(1)写出甲的电子式: 。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
(3)A溶于水得到溶液X,在25 ℃下,将a mol·L-1的X与b mol·L-1的G溶液等体积混合,溶液显中性,则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,
用含a和b的代数式表示出该混合溶液中X的电离平衡常数 。
(4)工业上采用的一种污水处理方法是:保持污水的pH在5.0～6.0之间,通过如图装置处理污水。
①电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是:Ⅰ. ;Ⅱ. 。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分Y物质参加循环(见上图)。Y物质的化学式是 。
如图表示常见元素单质及化合物相应关系,某些生成物已略去。
已知:反应①为氯碱工业的基础反应;X、Y为常见金属,Z为形成酸雨的主要成分。请回答下列问题:
(1)D的电子式 ;H为 (填化学式)。
(2)完成下列方程式:
①空气中含量最高的气体与C反应的化学反应方程式 ;
②反应②的化学反应方程式 ;
③足量B通入H溶液的离子反应方程式 。
过氧化氢(H2O2)是一种无色黏稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性,常用作无公害的消毒杀菌剂和漂白剂等。
(1)下列说法正确的是 。
| A．过氧化氢分子中既有极性键又有非极性键 |
| B．H2O2与H2O互为同素异形体 |
| C．34 g H2O2中含有的阴离子数为NA |
| D．实验室可以利用过氧化氢制取氧气 |
(2)H2O2是一种二元弱酸,请写出它的第二步电离方程式: 。
(3)将H2O2溶液加入酸性FeCl2溶液中,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该反应的离子方程式: 。
(4)某厂工业废水中含有一定量氯气,为了除去氯气,常加入H2O2作脱氯剂,写出该反应的化学方程式: 。
为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)操作①用到的玻璃仪器有 。
(2)写出反应①的化学方程式: ,反应②的离子反应方程式: 。
(3)设计实验方案,检测滤液D中含有的金属离子(试剂自选) 。
(4)在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺,试剂Y为无色液体,反应④的总化学方程式是 。
(5)乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备FeCl3·6H2O晶体,在滤渣中滴加盐酸时,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是 。
将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl3·6H2O 晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是 。
(6)将滤渣B的均匀混合物平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应后,在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。
| 实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
| 稀硝酸体积(mL) |
100 |
200 |
300 |
400 |
| 剩余金属质量(g) |
9.0 |
4.8 |
0 |
0 |
| NO体积(L) |
1.12 |
2.24 |
3.36 |
V |
则硝酸的浓度为 ;③中溶解铜的质量为 ;④中V= 。
由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去):
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式) 。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是 。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是 。
(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号) 。
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈现蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是 。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示) 。
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