铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,回答下列问题。
(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2。反应制取粗铜,当消耗32 g Cu2S时,转移电子的物质的量为____________________。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃-60℃,加入H2O2,反应一段时间后可制得硫酸铜,发生反应的离子方程式为:________________.CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCI溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式________________________。
(3)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板,取其腐蚀后的废液,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,则反应后的溶液中肯定有的离子是________________;若有红色固体,则反应后的溶液中肯定没有的离子是________,检验该离子的试剂为________。
(4)铁氰化钾 K3[Fe(CN)5]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6] 的混合溶液可用于太阳能电池的电解液,该太阳能电池的工作原理示意图如图所示,其中催化剂a为________极,电极反应式为________;
CuCl是应用广泛的有机合成催化剂,可采取不同方法制取。
方法一 铜粉还原CuSO4溶液
已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+ 2Cl- [CuCl3]2-(无色溶液)。
(1)将废铜板浸入热的H2SO4溶液中,并通入空气,可以生成CuSO4。该反应的离子方程式为 。
(2)①中,“加热”的目的是 ,当观察到 现象,即表明反应已经完全。
(3)②中,加入大量水的作用是 。
(4)潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化。上述流程中,为防止水解和氧化所添加的试剂或采取的操作是 。
方法二 铜电极电解饱和食盐水(实验装置如图)
(5)阳极的电极反应式为 。
(6)实验开始时,阳极附近没有产生CuOH沉淀的原因是 。(已知:Ksp(CuCl)=1.2×10-6,Ksp(CuOH)=1.2×10-14)
Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。根据要求回答问题:
Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)3装置如下(中间用离子交换膜隔开):
4Na[Al(OH)4]+2H2O4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑
(1)产物Al(OH)3在 区(填“阴极”或“阳极”)沉积;
(2)电解中转移2mol e—时,将制得__________mol的Al(OH)3。
Ⅱ、制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液,经检测,含有Fe2+、Fe3+。可按下述操作提纯:往溶液中加足量H2O2充分反应,再用试剂X调节溶液pH=3.5。(室温下,0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7,Fe3+完全沉淀的pH=3.2)
(3)纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。
(4)检验硫酸铝溶液含有Fe3+时,所采用的试剂及现象是_____________________。
(5)往溶液中加入H2O2的作用是 (用离子方程式表示)。
(6)加入的X试剂(填选项编号)是 。
A.CuO | B.Al(OH)3 | C.NaOH | D.NaHCO3 |
若调节后溶液的pH偏离3.5,可能带来的后果是__________________________。
实验题
(1)为准确测定中和热,除了提供的酸和碱溶液的浓度与体积必须准确外,在实验过程中的另外两个重要措施是: 、
(2)在草酸溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,发生如下反应。请配平:
该反应开始时速率较慢,但一段时间后,紫色突然褪去,其主要原因是: 。
(3)人们常常根据反应的特征现象来判断反应进行的快慢。对于下列反应:Na2S2O3 + H2SO4 =Na2SO4+S+SO2+H2O 通常测定在一定条件下单位时间内出现 (明显) 现象来比较该反应进行的快慢。为增大上述反应的速率,可采取的不同措施有: , 。
(12分)次硫酸氢钠甲醛(xNaHSO2·yHCHO·zH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定:① 准确称取1.540 0 g样品,完全溶于水配成100 mL溶液;② 取25.00 mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10 mol·L-1;③ 另取25.00 mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.582 5 g。次硫酸氢钠甲醛和碘反应的方程式如下:
xNaHSO2·yHCHO·zH2O+I2―→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)
(1)生成0.582 5 g白色固体时,需要消耗碘的质量为________。
(2)若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物,写出该反应的离子方程式________________________________。
(3)通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成(写出计算过程)。
I.(1)鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是 ,除去SO2中的HCl的试剂是 。
(2)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法。分离碘和CCl4的操作方法 。
(3)除去混入Fe2O3中少量SiO2杂质的试剂是 ,离子方程式为 。
II.氧化还原反应在工农业生产和日常生活中有广泛的应用,回答下列问题:
(4)罐头厂在装食品罐头时,通常要添加一些对人体无害的防腐剂,防止食物被空气中的氧气氧化而变质,此类食物防腐剂应具有________。(填“氧化性”或“还原性”)
(5)铁是生物体中不可缺少的微量元素,铁在人体中是以Fe2+和Fe3+的形式存在的,而Fe2+更容易被吸收,服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,在这个过程中维生素C所起的作用是 。(填“氧化剂”或“还原剂”)
(6)氯气是一种重要的工业原料且HCl遇NH3会产生NH4Cl,NH4Cl为白色固体。工业上利用反应:3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是________。
A.若管道漏气遇NH3就会产生白烟 | B.该反应利用了Cl2的强氧化性 |
C.该反应属于复分解反应 | D.生成1 mol N2有6 mol电子转移 |
(16分) Ⅰ请回答:
(1)CO2的电子式____________________
(2)钠燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________
(3)重晶石(BaSO4)不溶于酸,用饱和Na2CO3处理转化为易溶于酸的BaCO3,写出反应的离子方程式__________________
Ⅱ。化合物K3Fe(A2B4)3.3H2O 是重要的催化剂。将化合物K3Fe(A2B4)3.3H2O受热完全分解,只得到气体产物和固体产物。 经分析,气体产物只有甲、乙和水蒸气。已知甲、乙均由A、B两元素组成,且摩尔质量:M(甲)>M(乙)。A元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B元素的主族序数是其所在周期数的3倍。 经分析,固体产物只有Fe、FeO和K2AB3。某同学再进行以下定量分析。
(1)甲的化学式:____________________
(2)溶液②与KMnO4发生氧化还原反应的离子方程式:_______________________
(3)由以上实验数据的分析可知n(Fe):n(FeO):n(K2AB3)= : :
(4)某同学认为:溶液②由紫红色变为无色,振荡试样半分钟内不变色,即可证明溶液②与KMnO4溶液反应达滴定终点。判断该同学设想的合理性并说明理由
短周期元素X、Y、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下图,地壳中含量最高的元素已包含其中。
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Y |
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Q |
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X |
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Z |
回答下列问题:
(1)Q在元素周期表中的位置是 。X离子的结构示意图为 。
(2)下列选项中,能证明元素非金属性Z强于Y的是 。
A.反应中,Y原子得到的电子数比Z原子得到的电子数多
B.最高正价,Z比Y的高
C.最高价氧化物的水化物酸性:Z>Y
(3)ZQ2是国际公认高效安全杀菌消毒剂,已知ZQ2可将弱酸性废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,同时ZQ2被还原为Z—,该反应的离子方程式为 。
(4)H元素与Y形成的化合物中二者的质量之比是1:3,已知常温下4g该化合物完全燃烧并恢复到原来温度时放出222.6kJ热量,则表示该化合物燃烧热的热化学方程式为_________________。
(5)表中X的最高价氧化物对应水化物的化学式为X(OH)n ,在T℃时,其饱和溶液能使酚酞试液变红,则其饱和溶液中的pH =_____(已知:T℃,Ksp[Y(OH) n]=4.0×l0-12;lg5=0.7)。
试用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质,要求除杂试剂均过量,若为溶液中的离子反应请写出其离子方程式,否则写化学方程式。并写出相应的分离方法。
(1)除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3;方程式: ______________ 。分离方法:______
(2)除去CO2气体中混有的少量HCl;方程式:_______________。分离方法:______
(3)除去NaCl溶液中混有的少量NaBr;方程式:__________________。分离方法:______
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。
对某些化学反应,由于反应物用量不同,产物也会有所不同,试根据溶液中离子反应的初步知识,完成下列情况下的离子方程式。
(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,写出发生反应的离子反应方程式 ;
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,写出发生反应的离子方程式 ;
(3)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4至恰好完全沉淀,写出反应的离子方程式 ;
(4)在(3)的溶液中,继续滴加NaHSO4溶液,写出发生反应的离子方程式 。
烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝。完成下列填空:
(1)烟气中含有一定量的氮氧化物(NOx),可以利用甲烷与NOx一定条件下反应,产物为空气中含有的无害成分,从而消除污染。
写出CH4与NOx反应的化学方程式 。
(2)用催化剂可以使NO、CO污染同时降低,2NO(g)+2CO (g) N2(g)+2CO2(g),根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程,测量所得数据绘制出下图。
前1s内平均反应速率v(N2)
第2s时的X值范围 。
(3)为了除去烟气有害气体SO2并变废为宝,常用熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应最终产物为石膏。而不采用澄清石灰水或熟石灰固体替代熟石灰悬浊液来吸收废气。
说明理由:
(4)用标准浓度的酸性KMnO4溶液可以测定空气中SO2含量。写出此测定方法的离子方程式 。
(5)双碱法是一种低成本高效率的脱硫方法。先用第一碱作为吸收剂,与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应,烟气中的SO2被吸收掉,然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应,使溶液得到再生,再生后的吸收液循环利用。
可用作第一碱 。可用作第二碱 。(选填编号)
a.NaOH b.Mg(OH)2 c.石灰石 d.石灰
在氮单质和常见化合物中:
(1)常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是 。原因是 。
(2)常用作制冷剂的物质是 ,原因是 。
(3)能与酸反应生成盐、在常温下为气态的物质是 写出它与HCl等强酸反应的离子方程式: 。
(4)在通常状况下是晶体、易溶于水、可以作氮肥、遇碱会放出带刺激性气味气体的物质是 ,写出它们与NaOH等强碱溶液反应的离子方程式: 。
钨是我国丰产元素,也是熔点最高的金属,被誉为“光明使者”。用黑钨矿[FeWO4、MnWO4(W为+6价)]结合其它化工生产高纯钨的化工流程如下。已知H2WO4是不溶于水的弱酸,受热可分解生成氧化物。请回答下列有关问题:
(1)上述流程中通入空气的目的是 ;
(2)滤渣A与硫酸反应的离子方程式为 ;
(3)实验室用锌锰碱性电池作做电源模拟氯碱工业的装置如下图:
已知:锌锰碱性电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH,则锌锰碱性电池的锌电极应与装置中电极 (填“A”或“B”)相接,气体Y为气体出口 (填“A”或“B”)出来的气体,为提高生产效率,电解开始时,从进料口B加入的物质为 ,写出锌锰碱性电池正极反应式 ;
(4)已知:单质碳也可与固体甲制得钨,用气体Y而不用单质碳的原因 ;
(5)将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) + 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(1) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
工业上采用下列工艺流程将石油废气中的硫化氢转化为硫酸和氢气等产品以防止污染。
(1)反应器1中装有硫酸铁的酸性溶液。
①配制硫酸铁溶液时,需加入适量的硫酸,请用化学平衡移动原理解释原因 。
②反应器1中发生反应的离子方程式是______.
(2)反应器3中发生反应的化学方程式是 。
(3)工业上用氨水和热空气吸收处理尾气中的二氧化硫以生产氮肥,该反应的化学方程式是______.
(4)电解滤液1的工作原理示意图如下:
①乙电极是 (填“阴”或“阳”)极。
②甲电极的电极反应式是 。
③电解滤液1的离子方程式是 。