对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价, N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为 。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。
①B是电池的 极(填“正”或“负”);
②A极的电极反应式为 。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:
③电解过程中,采取一定措施可控制阳极室pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。
400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L。(乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1)
HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母编号)。
A.亚硝酸盐被还原
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐是还原剂
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填字母编号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(3)单质铁与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为
Fe3+,要求不引入新的杂质,可选用的最佳试剂是________(填字母编号)。
a.Cl2 b.Fe c.H2O2 d.HNO3
(4)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出该反应的离子方程式:_________________________。
草酸镍晶体(NiC2O4 . 2H2O)常用于制镍催化剂。工业上利用镍废渣(主要含镍,还含有Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)提取草酸镍晶体的流程如下:
(1)镍废渣粉碎的目的为 。
(2)除铁时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣2。已知滤渣2的成分与温度、PH的关系如图所示:
①若控制温度20℃、PH=5,则滤渣2的主要成分为 (填化学式)。
②若控制温度80℃、PH=4,写出该条件下发生反应的离子方程式: 。
(3)滤渣3的主要成分为 (填化学式)。
(4)沉镍时,判断Ni2+是否沉淀完全的方法是 。
(5)硫酸镍(NiSO4)用于化学镀镍时,常用甲醛做还原剂,若氧化产物为CO2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)实验:
I.称量28.7g镀镍试剂,配成100ml溶液;
II.准确量取10.00ml溶液,用0.40mol.l-1的EDTA(Na2H2Y2)标准溶液滴定其中的Ni2+
(离子方程式为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液25.00ml;
①配制100ml的镀镍试剂时,需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要 。
②该镀镍试剂的化学式为 。
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料--铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_________________;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有_______、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号).
A.稀硝酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.高锰酸钾溶液 | D.氨水 |
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是____________;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为__________________;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2_____(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由.(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)__________________。
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为___________。
亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成水和Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式 。
②根据亚磷酸(H3PO3)的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH 7(填“>”、 “<” 或“=”)。
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式 。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为 。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为 。
某化工厂以软锰矿、闪锌矿(主要成分为MnO2、ZnS,还含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物质)为原料制取Zn和MnO2。
(1)在一定条件下,将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用,可得到含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液,其中发生的主要反应之一如下,请配平此反应方程式:_____MnO2+_____FeS+_____H2SO4=_____MnSO4+_____Fe2(SO4)3+_____S+_____H2O
(2)将所得溶液按以下的工业流程(如图I)进行操作处理得溶液(IV),电解溶液(IV)即得MnO2和Zn.
图(Ⅰ)
a.操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为_________________;
b.操作②中加入适量X的作用是_________________;
c.工业上用惰性电极电解溶液(IV)获得产品,请写出电解过程中的阳极反应式_________________;
(3)为了从上述流程中产生的Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,工厂设计了如下的有关流程如图(Ⅱ)。
图(Ⅱ)
a.AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3的离子方程式为_________________;
b.若得到n molAl(OH)3,则理论上消耗的NaOH和HCl的物质的量分别为___________、__________;
太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
(1)铟与镓同是IIIA族元素,写出铟基态原子的电子排布式: 。
(2)硒为第四周期VI A族元素,与其相邻的元素有砷(33号)、溴(35号),则三种元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。SeO3分子的立体构型为 。
(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是 。
(4)硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,如硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-,其中B原子的杂化类型为 。
(5)金属铜投入氨水中或投入H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水—过氧化氢混合液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子方程式: 。
(6)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构,在晶胞中金原子位于顶点,铜原子位于面心,则该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为 ;若该晶体的晶胞参数为a pm,则该合金密度为 g/cm3。(列出计算式,不要求计算结果,阿伏伽德罗数的值为NA)
下图为某套实验装置示意图,其中加热装置和部分药品等均已经省略(装置①和装置②为气体发生装置)。
(1)甲同学利用如图1所示装置(在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶)制备NO2并验证其性质。装置①用于实验室制备NH3,用装置②制备过量O2.装置①中发生反应的化学方程式是__________________________;B处冰水冷却的U型管中有红棕色气体生成且越接近U型管底部颜色越浅,请写出有关反应的化学方程式_________________________;
(2)SO3常温下是液体,16.8℃以下是无色或白色晶体。乙同学利用此套装置合成SO3,其反应为2SO2+O22SO3,B处冰水冷却的U型管中的固体出现.C中若盛放K2Cr2O7溶液,则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是_________________________;(生成物中Cr以Cr3+形式存在);现欲制得纯净干燥的SO3,若C中盛放NaOH溶液,则此装置中存在明显不足,应如何改进_________________________(从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换,并用简要文字说明)
(3)丙同学采用图3所示装置拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率(装置①、装置②分别制NO和NH3),将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦。
请回答:装置⑦的作用可能是__________________________;若进入装置⑤的NO共22.4L(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下11.2L N2,则NO的转化率(转化率=已转化的量/原来的总量)是______________(能正确表达出计算过程即可)。
按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
(1)硝酸见光分解的化学方程式__________________________;
(2)氨的催化氧化反应的化学方程式__________________________;
(3)锌与稀硝酸按物质的量比2:5反应的离子方程式__________________________;
(4)NaHCO3溶液与少量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式__________________________;
(5)Cu2S与稀硝酸反应产生硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水的化学方程式__________________________;
无机化合物可根据其组成和性质进行分类,以下是一组对“一些物质与水反应”的分类图,请按要求填空:
(1)上述分类中,分成A、B两组的依据是____________________;
(2)C组物质与水反应的离子方程式为____________________;
(3)D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1的物质有____________________;
已知:相关物质的溶度积常数见下表:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
CuCl |
CuI |
Ksp |
2.2×10-20 |
2.6×10-39 |
1.7×10-7 |
1.3×10-12 |
现有某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,按如图步骤进行提纯:
(1)最适合作氧化剂X的是_________(填字母),加入X的目的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
加入的物质Y是____________(填化学式),调至溶液pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=__________。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g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,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。(I2+2S2O32- ="==" S4O62-+2I-)
①可选用___________作滴定指示剂。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为_________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为______________。(请写出计算过程)
以下是对重要非金属及其化合物的讨论,根据要求回答问题:
(1)实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应该用橡胶塞,以防止发生反应: (离子方程式)。
(2)氨是一种重要的化工产品,密度比空气 (填“大”或“小”);工业上制备氨气的化学方程式为 。
(3)工业上制取漂白粉的化学反应方程式为 ;除去氯气中混有氯化氢的方法是将气体通入 溶液中。
(4)浓H2SO4常用作气体干燥剂,是因为它具有 ;将适量的蔗糖放入烧杯中,滴入几滴水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到 ;产生刺激性气味气体的化学方程式为 。
(5)铜和稀硝酸反应的离子方程式是 。若参加反应的Cu质量为6.4g,则转移电子物质的量为 mol。
以下是对重要金属及其化合物的讨论,根据要求回答问题:
(1)写出钠与水反应的离子方程式 ,Na2O2的用途之一是 。
(2)在AlCl3溶液中逐滴滴入过量的NaOH溶液,观察到的现象是 ,
反应的离子方程式为 , 。
(3)铝分别与足量的NaOH溶液和稀硫酸反应,若两个反应在相同状况下放出等量的气体,则两个反应中消耗的铝的物质的量之比为 。
(4)刻蚀印刷电路板涉及的离子方程式为 ,检验Fe3+中混有Fe2+的试剂是 。
A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下面中的离子形成的:阳离子:K+、Na+、Al3+、Fe3+,阴离子:HCO3-、SO42-、OH-、 Cl-
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
① 将它们溶于水后,A为棕黄色溶液,其他均为无色溶液;
② 将它们进行焰色反应,仅有C、E为紫色(透过蓝色钴玻璃);
③ 将B溶液滴人到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
④ 在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,只有D中放出无色气体,只有A、C中产生白色沉淀;
⑤ 将A、E两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出化学式:A ____,C 。
(2)写出B和D反应的离子方程式: 。
(3)进行焰色反应实验操作时,使用铂丝前应该用 洗涤。
(4)在D溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为 。
(5)向100mL 1mol/L C溶液中加入0.2 mol Ba(OH)2溶液,充分反应后得到溶质是 。
铁和铜是生活中两种常见的金属材料,某同学查阅资料得知铁主要是由铁矿石经热还原的方法冶炼的,常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿(主要成分为FeS2)等。
(1)赤铁矿的主要成分为__________(填化学式),工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼铁的化学反应方程式为________________;
(2)从矿物资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4;(已知FeS2中Fe显+2价)
该反应中氧化剂是_____(填化学式),当有5molFeS2发生反应时,电子转移数为________;
(3)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,用FeCl3溶液作“腐蚀液”,请写出刻制过程的离子方程式__________________。