(14分)亚硫酸钠(Na2SO3)、漂白液(NaClO)和明矾[KAl(SO4)2∙12H2O]都是重要的化工产品,在日常生活和工业生产中都有广泛用途,且三者都可用在造纸业的不同生产工序中。
(1)NaClO做消毒液是它能与水反应产生一种强氧化性物质,写出该强氧化性物质的电子式_______。在工业上,用氯化钠为原料,在碱性溶液中,通过电解的方法可制得NaClO,用离子方程式表示制取NaClO的电解总反应:____________。将等浓度等体积的NaClO与Na2SO3溶液混合后,两者恰好完全反应,写出混合过程的离子反应方程式 ____________。
(2)将饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合,置于一只带单孔橡皮塞的大试管中,产生大量的白色胶状沉淀。此时反应的离子方程为____________。再将大试管置于阳光下照射,不久试管液面上方有浅黄绿色气体产生,将气体通入NaOH溶液充分吸收后,还能收集到一种无色无味的气体。写出在阳光照射下,混合液中反应的化学方程式____________。
若将KAl(SO4)2溶液换成硫酸亚铁铵【(NH4)2SO4∙FeSO4】溶液后,再与NaClO溶液混合,观察到大试管中有红褐色沉淀产生,同时溶液里现黄色,但没有气体生成。此时试管中发生反应的离子方程式为______。
(3)取一定体积KAl(SO4)2溶液于试管中,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液, 直至产生沉淀的质量最大,写出此时的离子反应方程式____________。
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。
(共10分)中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示:
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题:
(1)红褐色胶体F微粒直径大小的范围:__________。
(2)A、B、H的化学式:A________、B________、H________。
(3)①写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:________________________。
②写出鉴定C中阳离子的实验方法和现象:_______________________。
③在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2,恰好使C转化为F,写出该反应的离子方程式:_______________________________________________。
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)。
Ⅰ、碳元素是日常生活中接触非常多的一种元素,回答下列问题。
(1)用化学方程式表示溶洞生成的反应原理: 。
(2)可用稀盐酸来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,现将稀盐酸慢慢滴入碳酸钠溶液中,请写出开始阶段发生反应的离子方程式 。
(3)写出用小苏打来治疗胃酸过多时发生反应的离子方程式: 。
II、氮元素在生命活动中扮演着重要的角色,回答下列与氮及其化合物有关的问题:
(1)德国化学家哈伯、波施等科学家成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺。请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理: 。
写出在氨气的出气口处,检验有氨气生成的操作:
(2)将氨气通入酚酞溶液中,酚酞溶液变成红色。请用方程式解释原因: 。
Ⅲ、印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”溶解铜。
(1)写出该反应的离子方程式: ;
(2)从使用过的腐蚀液中可以回收金属铜,下列试剂能实现的是 (填序号)
A.氯气 | B.铁 | C.硝酸 | D.稀硫酸 |
(3)向使用过的腐蚀液中通入Cl2,可使Fe2+转化为Fe3+,写出反应的离子方程式 。
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
A、B、C、D为单质,其余物质为化合物。A为银白色金属,D为黑色固体非金属,X在常温下是无色液体,B、C、J在常温下为气体。分别用铂丝蘸取少许E、F、H、I溶液,在无色火焰上灼烧,火焰呈黄色。将J通入澄清石灰水,石灰水先变浑浊,继续通J一段时间,石灰水又变澄清。物质间有如下图转化关系。(图中省略部分反应物和生成物)
(1)请写出下列物质的化学式:
A: B: X: J:
(2)写出下列变化中的化学反应方程式,是离子反应的,写离子反应方程式。
①A→F ;
②X+F→B+I
(3)F在生产和生活中具有重要作用,写出F的一种用途 。
(4)如果I溶液中混有H,要除去H应加适量___ 溶液(填化学式),离子方程式为 。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下:
请同答下列问题:
(1)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式_______ 。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是______(填编号)。
A.为下一步反应提供碱性的环境 |
B.使KClO3转化为KClO |
C.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO |
D.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 |
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3,KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为_______。每制得59.4克K2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为____ mol。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,配平该反应的离子方程式:___ FeO42-+___ H2O="___" Fe(OH)3(胶体)+_____O2↑+___OH-。
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 。
在生产生活中,卤族元素(F、Cl、Br、I)的单质及化合物用途广泛。
(1)溴元素在周期表中的位置为 。
(2)下列说法中正确的是 。
A.CCl4和XeF2分子中各原子最外层均满足8e-结构 |
B.Cl2O5和Cl2O7都是酸性氧化物 |
C.氟非金属性强于氯,故氢氟酸的酸性强于盐酸 |
D.F-、Cl-、Br-、I-等离子的还原性逐渐增强 |
(3)已知:HCl的沸点是﹣85.0℃,HF的沸点是19.5℃。HF的电子式为 ;从HF、HCl混合气体中分离出HF的方法是 。
(4)向NaClO浓溶液中加入Al2(SO4)3浓溶液,迅速生成大量白色沉淀,同时有无色气体产生。生成白色沉淀的离子方程式为 。无色气体的成分为 。
(5)潮湿的氯气与碳酸钠粉末反应可用于制取氯的最低价氧化物,反应还同时生成两种盐,该反应的化学方程式为 。
(6)已知:还原性HSO3¯>I¯,氧化性IO3¯> I2,在下图中画出向含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液的过程中,析出I2的物质的量与KIO3的物质的量之间关系的曲线。
某混合物,可能含有以下几种离子:K+、Cl-、NH4+、Mg2+、CO32-、Ba2+、SO42-,若将该混合物溶于水可得澄清溶液,现取3份各100 mL该溶液分别进行如下实验:
实验 序号 |
实验内容 |
实验结果 |
1 |
加AgNO3溶液 |
有白色沉淀生成 |
2 |
加足量NaOH溶液并加热 |
收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积) |
3 |
加足量BaCl2溶液时,对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量;再向沉淀中加足量稀盐酸,然后干燥、称量 |
第一次称量读数为6.63 g,第二次称量读数为4.66 g |
试回答下列问题:
(1)根据实验1对Cl-是否存在的判断是____________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”);根据实验1~3判断混合物中一定不存在的离子是____________。
(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度((可以不填满,也可以增加)):
阴离子符号 |
物质的量浓度(mol/L) |
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(3)试确定K+是否存在?________,如果存在物质的量浓度为__________,如果不存在理由是__ _。