(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,根据要求解决下列问題:
(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中大量存在的阴离子有__________________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。
a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水
(3)为了测定混合气体中ClO2的含量,我们通常用酸化的KI溶液与之反应。
①请写出ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。
②如果反应过程中共消耗了 0.04 mol的KI,则此混合气体中ClO2的质量为________克。
(1)维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中摄取的不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维生素C具有____性(填氧化性或还原性)。铁粉也可以将Fe3+转变为易吸收的Fe2+,离子方程式为:_________________。
(2)印刷电路板是高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”溶解铜箔,生成CuCl2和FeCl2相关的化学方程式:________________________。
(1)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的 I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
(2)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是用离子方程式解释 .
(3)在100mLFeBr2溶液中通入标况下2.24LCl2, 溶液溶液中有1/4的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
(4)将Al、Al2O3和Al(OH)3的混合物恰好与NaOH溶液反应,反应后溶液中溶质的化学式____ 。向反应后的溶液中通入过量CO2,反应的离子方程式为 _______________________________。
(5)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式 ,反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为 。②NF3无色、无臭,但一旦在空气中泄漏,还是易于发现,判断该气体泄漏时的现象是 。
某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,有刺激性气味的气体放出和白色沉淀生成,加入淡黄色固体物质的量(横坐标)与析出的沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系,如图所示。
(1)写出反应②和④的离子方程式
② 。
④ 。
(2)溶液中含有的离子是 ,它们的物质的量浓度之比为 。
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3做冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是 。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ,固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 _。
(3)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为 。
(4)向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为 。
(5)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_ 。
含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO3-还原成N2,从而消除氮污染。
(1)配平以下有关的离子反应方程式:
NO3-+Al+H2O―→N2↑+Al(OH)3+OH-
(2)以上反应中失电子的物质是 ,每生成1 mol还原产物,将有 电子发生转移。
(3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的NO3-(设氮元素都以NO3-的形式存在),则至少需要消耗金属铝的物质的量为
(4)该小组对某无色溶液所含离子进行分析,若溶液中只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HCO3-、NO3-。已知该溶液可与Al2O3反应则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有________,一定不会含有大量的________。
②该溶液与Al2O3反应后有AlO2-生成,则原溶液中一定含有________,可能含有大量的________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成AlO2-的离子方程式:___________________。
(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___________________________________。
将镁、铝的混合物共0.2 mol,溶于200mL 4mol/L的盐酸溶液中,然后再滴加2 mol/L 的NaOH溶液。请回答下列问题:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。当V1=160mL时,则金属粉末中n(Al)= mol;
(2)0~V1段发生的反应的离子方程式为 ;
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积
V(NaOH)= mL。
(4)若镁、铝的混合物仍为0.2 mol,其中镁粉的物质的量分数为a,改用200 mL 4mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入840mL 2mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。则a的取值范围为 。
(1)已知下列反应在一定条件下可以发生:
H 2 O 2 +2Fe 2+ +2H + ="2Fe" 3+ +2H 2 O H 2 O 2 +2Fe 3+ ="2Fe" 2+ +O 2 ↑+2H +
(1)在以上反应中Fe 2+ 实际上起着_________作用,总反应式为______________。
(2)I 2 也与Fe 2+ 一样发生上述类似反应,类比(1)在下面填入配平的合适的化学反应方程式:
H2O2 +I2 =2HIO______________总反应式为_______________。
(3)在H 2 SO 4 和KI的混合溶液中加入足量的H2O2 ,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可以使淀粉变蓝。有学生认为该反应的离子方程式为:H2O2 +2I-=I2 +O2↑+2H+ ,这个方程式正确吗?__________。若正确,理由是(若认为不正确,该步不必作答)___________。若不正确,原因是(若认为正确,该步不必作答)__________________,并写出正确的化学反应方程式为(若是离子反应,写出离子反应式,没有离子反应的,写出化学反应方程式):________________。
有一透明溶液,已知其中可能含有Fe3+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NH4+,加入一种淡黄色粉末固体时,加热有刺激性气味的混合气体放出,同时生成白色沉淀。当加入0.4 mol淡黄色粉末时,产生气体0.3 mol,继续加入淡黄色粉末时,产生无刺激性气味的气体,且加入淡黄色粉末时产生白色沉淀的量如下图所示。(已知:NH4++OH-NH3↑+H2O)
根据题意回答下列问题:
(1)淡黄色粉末为____________(填名称)。
(2)溶液中肯定有______________离子,肯定没有__________离子。
(3)溶液中离子的物质的量之比为______________________________。
(4)写出沉淀部分减少时的离子方程式:__________________________。
已知实验室制取Cl2的反应为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,又已知Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,也能氧化浓盐酸生成Cl2;
(1)写出PbO2与浓盐酸反应的化学方程式 ,其中表现还原性的HCl与表现酸性的HCl的物质的量之比为
(2)已知硫酸铅不溶于水,铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2 +2H2SO4 =2PbSO4+2H20,写出该反应的离子方程式 ;溶液中硫酸根离子检验的方法为 。
(3)已知PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸铵溶液,反应方程式如下:PbSO4 +2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4.
①PbSO4与CH3COONH4能进行反应的原因是符合了复分解反应条件之一的生成了 ,现将Na2S 溶液与醋酸铅溶液混合有沉淀生成,则其反应的离子方程式应为 。
②已知+2价Sn的化合物具有强还原性。等物质的量的PbO2和SnO的混合物溶于过量的稀硫酸中,溶液中存在的主要金属阳离子是 (填序号)。
A.Pb2+ | B.Pb4+ | C.Sn2+ | D.Sn4+ |
现有下列十种物质:①液态氯化氢②小苏打 ③固体纯碱 ④二氧化碳⑤葡萄糖 ⑥氢氧化钾 ⑦氢氧化铁胶体 ⑧氨水 ⑨空气 ⑩硫酸铁溶液
(1)上述十种物质中,属于电解质的有 ,属于非电解质的有 。
(2)有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O,该反应的化学方程式为 。
(3)除去③中少量②的操作是 ,化学方程式为 。
(4)标准状况下,___________L ④中含有0.4mol 氧原子。
(5)现有100 mL⑩溶液中含Fe3+ 5.6g,则溶液中SO42-的物质的量浓度是 。
(6)若在⑦中缓慢加入⑥,产生的现象是 。
(7)将①加入到⑧中,⑧的导电能力变化为__________(填“增强”、“减弱”或“基本不变”)。
(1)下列物质:①氯气、②铜片、③碳酸钙、④蔗糖、⑤HCl气体、⑥SO2气体、⑦氨水,能导电的是 ,属于电解质的是 。(填编号)
(2)现有:①铝、②二氧化硅、③二氧化硫、④二氧化碳、⑤三氧化二铁、⑥氢氧化钠、⑦氢氧化镁、⑧氢氧化铝、⑨氢氧化铁,能形成酸雨的是________;光纤制品的基本原料是__________;属于两性氢氧化物的是___________;红棕色固体是_____________。(填编号)
(3)节日焰火利用的是 反应,城市射灯在夜空形成五颜六色的光柱,属于 效应。
(4)胃舒平是治疗胃酸(盐酸)过多的常用药物。其中含有的有效成分是氢氧化铝,其治疗原理是(用化学方程式表示): ;碳酸氢钠也常用于治疗胃酸过多,写出反应的离子方程式 。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ..再经过一系列操作,分离得到产品。
(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣主要成分为:______________________,H2SO4溶解Al2O3的离子方程式为:______________________。
(2)步骤Ⅱ中加入KMnO4时发生反应的离子方程式为:_______________________。
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
|
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度均为0.1 mol·L-1
①根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:__________________________,
②当Al3+开始沉淀时,Fe3+的浓度约为:_______________________。
(4)已知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是: 。
②步骤Ⅳ中加入MnSO4的目的是: 。
(5)步骤Ⅴ中“一系列操作”是________________________、________________________。
某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 |
Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀物质的量(n)与加入试剂的体积(V)关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,所得到的关系图如甲所示,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是 ,ab段发生反应的离子 ,bc段发生反应的离子方程式 。
(2)若Y是NaOH溶液,所得到的关系图如乙所示,则X中一定含有的离子是 ,假设X溶液只含这几种离子,则溶液各离子物质的量之比为 ,ab段反应的离子方程式为 。