已知Ca(OH)2与Cl2反应的氧化产物与温度有关,在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气,二者恰好完全反应(发生的反应均为放热反应)。生成物中含有Cl-、ClO-、ClO3—三种含氯元素的离子,其中ClO-、ClO3—两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。
(1)t1前,氧化产物是______________________(填化学式)。
(2)t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的离子方程式:_____________________________。
(3)该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是________mol。
(4)NaClO2较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,其爆炸后的产物可能是________(填字母)。
A.NaCl、Cl2 | B.NaCl、NaClO | C.NaClO3、NaClO4 | D.NaCl、NaClO3 |
(5)配平下列离子方程式:________Fe(OH)3+________ClO-+________OH-=________FeO42—+________Cl-+________H2O。
煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识,解答下列问题:
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为________和________。
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理为FeS2Fe2++SO42—Fe3+这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为_____________________________,
第二步反应的离子方程式为____________________。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、________。
(4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=________,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是__________________________________________。
正三价铁元素有一定的氧化性,FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色发生变化。
(1)反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)除H+,OH-,H2O外,溶液中一定含有的微粒有________。
A.Fe2+ | B.Fe3+ | C.Cl- | D.SO42— E.H2SO3 |
(3)对还不能确定的微粒存在情况提出合理的假设:
假设1:只存在Fe3+;
假设2:只存在______________________________________________________;
假设3:_____________________________________________________________。
(4)设计实验方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:3 mol·L-1H2SO4,1 mol·L-1NaOH,0.01 mol·L-1KMnO4,
20%KSCN,3%H2O2,淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1: |
|
步骤2: |
|
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,并设计出相关实验流程图
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示:
M(OH)n |
Ksp |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-33 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列问题:
(1)根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ 和沉淀Ⅲ (填化学式),则pH1 pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用 。
A.pH试纸 B.石蕊指示剂 C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则反应③的化学方程式是 .第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有 .若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因 、 。
(3)④中阳极反应产生的气体E为 ,验证该气体的试剂为 。
(4)试写出反应⑥的离子方程式_____________________________________________
水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前,_______ 和_______是主要的去离子方法。
(2)根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法。
①废水I若采用CO2处理,离子方程式是_______。
②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c(HCO3-)越大,净水效果越好,这是因为________。
③废水III中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):Hg2++_______=CH3Hg++H+。我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0. 05 mg/L。若某工厂排放的废水1L中含,是否达到了排放标准_______(填“是”或“否”)。
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN-成CO2和N2。,若参加反应的Cl2与CN-的物质的量之比为5:2,则该反应的离子方程式为____________
(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行________处理。把进行过离子交换的CaR2(或MgR2)型树脂置于_______中浸泡一段时间后便可再生。
(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,如图是海水中利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。请回答:
①阳离子交换膜是指____(填“A”或“B”)。②写出通电后阳极区的电极反应式____。
综合利用转炉煤气[CO(60~80%)、CO2(15~20%)及微量N2等]和硫酸工业尾气中的SO2,既能净化尾气,又能获得保险粉(Na2S2O4),其部分工艺流程如下:
(1)转炉炼钢时,存在反应:Fe3C(s)+CO2(g)2CO(g)+3Fe(s),其平衡常数表达式为K=________。
(2)煤气净化时,先用水洗再用NaOH溶液洗涤,其目的是________。
(3)从滤液中回收甲醇的操作方法是____________________________;
还可回收的盐类物质是______________________________________(只写一种化学式)。
(4)合成保险粉反应的化学方程式为_________________________。
(5)保险粉、H2O2均可用于纸浆漂白,写出保险粉与过量的H2O2,在水溶液中反应生成硫酸盐等物质的离子方程式:________________________________。
铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属,不能与盐酸发生置换反应,但将单质铜置于浓氢碘酸中,会有可燃性气体及白色沉淀生成,又知氧化性:Cu2+>I2,则铜与氢碘酸反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)已知Cu2O能溶于醋酸溶液或盐酸中,同时得到蓝色溶液和红色固体,则Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________;
Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________;
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu2O与Cu组成的混合物的方法:称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中,充分反应后过滤,然后___________________。
(3)Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解装置如图所示,电解总反应:2Cu+H2O电解,Cu2O+H2↑,则石墨应与电源的________极相连,铜电极上的电极反应式为________;电解过程中,阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO3恰好使混合物溶解,同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原,所得固体的质量为________;若混合物中含有0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗硫酸的物质的量为________。
(1)在酸性介质中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(连二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应(未配平):
Mn2++S2O82—+H2O→MnO4—+SO42—+H+;
①该反应常用于检验Mn2+的存在,其特征现象是___________________________________。
②若反应中有0.1 mol还原剂参加反应,则转移电子数为________NA,消耗氧化剂的物质的量______________mol。
③写出该反应的离子方程式_________________________________。
(2)①向CuSO4溶液中通入硫化氢生成黑色沉淀CuS的离子方程式为___________________________________;
②向FeCl3溶液中加入过量的碘化钠溶液的离子方程式为_____________。
(3)在碱性介质中,H2O2有较强的还原性,可与Ag2O反应,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
(4)为测定大气中的臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×105 Pa的空气V L慢慢通入足量KI溶液,使臭氧完全反应;然后将所得溶液用a mL c mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,恰好达到终点。已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。
①该滴定过程中可选择的指示剂为________。
②O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式为___________________________。
③空气中臭氧的体积分数为________(用含“a、c、V”的字母表示)。
某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子 |
K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ NH4+ |
阴离子 |
Cl- CO32— NO3— SO42— SiO32— I- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是____________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是
___________________________________________________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________,阴离子有________;并据此推测原溶液应该呈_______________________________________________性,原因是_________________________________(请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,此过程中涉及的离子方程式为__________________________________________________________。
充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为________g。
高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途.实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)第①步加热熔融应在 中进行.而不用瓷坩埚的原因是 (用化学程式表示)。
(2)第④步通入CO2,可以使Mn片发生反应.生成MnO4—和MnO2。反应的离子方程式为 。则完成反应时,转化为KMnO4的占全部K2MnO4的百分率约为 (精确到0.1%)。
(3)第⑤步趁热过滤的是 。
(4)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时.停止加热.冷却结晶、 、洗涤、干燥。干燥过程中.温度不宜过高.其原因是 (用化学方程式表示)。
(5)H2O2和KMnO4,都是常用的强氧化剂。若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液.则酸性高锰酸钾溶液会褪色.写出该反应的离子方程式: .该反应说明H2O2的氧化性比KMnO4 (填“强”或“弱”)。
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
(1)重晶石(BaSO4)常做胃肠道造影剂。已知:常温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。向BaSO4悬浊液中加入硫酸,当溶液的pH=2时,溶液中c(Ba2+)= ;
(2)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]常做分析剂。等物质的量浓度的四种稀溶液:
a.(NH4)2Fe(SO4)2 b.NH4HSO4 c.(NH4)2SO4 d.(NH4)2SO3
其中c(NH4+)由大到小的顺序为 (填选项字母);
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)常做强氧化剂,Na2S2O3常做还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合,在催化剂作用下,可以观察到溶液变为紫色,该反应的离子方程式为 ;
②样品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为称取0.3000 g样品于碘量瓶中,加50 mL水溶解;加入4.000 g KI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以 为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点(已知:I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-)。重复2次,测得平均消耗标准液21.00 mL。该样品中K2S2O8的质量分数为(杂质不参加反应) _(结果保留三位有效数字)。
进行污水处理分析时,常用双硫腙(H2Dz,二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质,再用CCl4萃取络合物,从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙(H2Dz)~CCl4分离污水中的Cu2+时,先发生络合反应:Cu2++2H2DzCu(HDz)2+2H+,再加入CCl4,Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。
(1)写出双硫腙和Fe3+络合的离子方程式 ,
萃取Fe3+的过程中要控制适宜的酸度,如果溶液的pH过大,其后果是 。
(2)如图是用双硫腙(H2Dz)~CCl4络合萃取某些金属离子的酸度曲线,它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E%表示某种金属离子以络合物形式萃取分离的百分率。
某工业废水中含有Hg2+、Bi3+、Zn2+,用双硫腙(H2Dz)~CCl4络合萃取法处理废水。
①欲完全将废水中的Hg2+分离出来,须控制溶液的pH= 。
②当调节pH=2时,铋(Bi)的存在形式有 ,其物质的量之比为 。
③萃取到CCl4中的Zn(HDz)2分液后,加入足量NaOH溶液,充分振荡后,锌又转到水溶液中。写出反应的离子方程式:
(3)污水中的亚汞离子(H)必须转换成汞离子(Hg2+)才能用双硫腙络合。某工厂污水中含有较多的氯化亚汞(Hg2Cl2),加入二硫酸钾(K2S2O8)可氧化H生成硫酸汞,写出该反应的化学方程式: 。
日常饮用水中NO3一的含量是水质卫生检验的重要标准之一,达到一定浓度时会对人类健康产生危害,为了降低饮用水中NO3一的浓度,某兴趣小组提出如下方案:
请回答下列问题:
(1)该方案在调节pH时,若pH过大或过小都会造成 的利用率降低。
(2)已知过滤后得到的滤液中几乎不含铝元素。①在溶液中铝粉和NO3一反应的离子方程式为 。
②滤渣在空气中煅烧过程中涉及的相关反应方程式为
(3)用H2催化还原法也可降低饮用水中NO3—的浓度,已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则催化还原法的离子方程式为 。
(4)饮用水中的NO3- 主要来自于NH4+。已知在微生物作用下,NH4+ 经过两步反应被氧化成NO3- 。两步反应的能量变化示意图如下:
试写出1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3- (aq)的热化学方程式是 。
(5)固体a熔融电解时阴极反应式为
按要求写出下列方程式:
(1)少量钠投入FeCl3溶液中反应的总离子方程式 ;
(2)过氧化钠投入硫酸铜溶液中总离子方程式 ;
(3)碳酸氢钡与足量氢氧化钠反应的离子化学方程式 ;
(4)醋酸与碳酸氢钠反应的离子方程式_____________________________________________;
(5)氧化钠与足量硫酸溶液反应的离子方程式_______________________________________;
(6)向NaHSO4溶液滴入氢氧化钡溶液至中性,继续向反应后的溶液中滴入氢氧化钡的离子方程式
。
有X、Y、Z、W四种物质的水溶液,它们分别是Na2CO3、NaOH、CH3COOH和NaCl中的一种。已知X、Y两溶液中水的电离程度相同,X、Z两溶液的pH相同,请回答下列问题:
(1)X是 ,Z是 ;
(2)Z、W两溶液中水的电离程度由大到小的顺序为 (用化学式表示);
(3)写出Z溶液与过量Y溶液反应的离子方程式 ;
(4)X、Y两溶液恰好完全反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
。