FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是 (用离子方程式表示),FeCl3净水的原理是 。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3+) = 1.0 × 10-3 mol·L-1 , c(Cl-) = 5.3 × 10-2 mol·L-1,则该溶液的pH约为 。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: Fe2++ClO3-+ = Fe3++Cl-+。
(3)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O Fe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+
欲使平衡正向移动可采用的方法是 (填序号)。
A.加水稀释 | B.降温 | C.加入NH4HCO3 | D.加入NH4Cl |
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。
(12分)请用化学(或离子)方程式解释以下事实或原理:
(1)盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞:__________________________。
(2)氢氧化铝Al(OH)3是一种治疗胃酸(含盐酸)过多的药物,请用离子方程式表示该反应原理: 。
(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用,但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解,请写出:
该氧化物与盐酸反应的化学方程式:___________________________________。
该氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:____________________________。
(4)工业上用焦炭高温还原二氧化硅制备粗硅的化学方程式:____________________。
(5)红色金属铜置于潮湿空气中,一段时间后固体表面由红色变为绿色化学方程式:
____________________。
(1)PH=10的Na2CO3溶液、NaOH溶液和PH=4的NH4Cl溶液、HCl溶液中水的电离程度的大小关系是 。(用化学式表示)
(2)对于Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq),其Ksp=____________。
(3)NH4HSO4的电离方程式为
(1)某校学生用中和滴定法测定某NaOH溶液的物质的量浓度。
①盛装0.2000 mol/L盐酸标准液应选用的滴定管是_________(填字母序号)。
②当接近滴定终点时,很少量的碱或酸就会引起溶液的 突变。
③有关数据记录如下:
实验编号 |
待测液体积(mL) |
所消耗盐酸标准液的体积(mL) |
|
滴定前 |
滴定后 |
||
I |
20.00 |
0.50 |
20.70 |
II |
20.00 |
6.00 |
26.00 |
III |
20.00 |
1.40 |
21.20 |
根据数据计算NaOH溶液的物质的量浓度是______________mol/L。
④若只用蒸馏水冲洗锥形瓶,则测定结果_________(填“无影响”.“偏高”或“偏低”)。
(2)25℃,将一元酸HA溶液和NaOH的溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后溶液的pH见下表:
实验编号 |
c(HA)/mol﹒L-1 |
c(NaOH)/mol﹒L-1 |
混合溶液的pH |
I |
0.2 |
0.2 |
pH=a |
II |
c1 |
0.2 |
pH=7 |
III |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
IV |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
请回答:
①不考虑其它组实验结果,单从I组实验情况分析,若a_____7(填“>”“<”或“=”),则HA为强酸。
②在II组实验的混合溶液中,c(A-)______ c(Na+)(填“>”“<”或“=”)。
③不考虑其它组实验结果,单从III组实验情况分析,HA是_____酸(填“强”或“弱”);用离子方程式表示混合溶液中存在的两种平衡:_________________,____________________。
④IV组实验的混合溶液中,由水电离出的c (OH-)=___________。
(现有下列6种物质:①稀豆浆 ②K2CO3溶液③Cl2 ④SO2 ⑤稀盐酸 ⑥氢氧化钠。其中属于胶体的是 (填序号、下同),属于非电解质的是 ,属于单质的是 ,属于电解质的是 。KHCO3的电离方程式是 。
(Ⅰ)室温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NAOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验 编号 |
HA的物质的量 浓度(mol/L) |
NAOH的物质的 量浓度(mol/L) |
混合后 溶液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=A |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
(2)乙组混合溶液中C(A-)和C(NA+)的大小关系是
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
C(NA+)-C(A-)=________mol/L。
(Ⅱ)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:
H2B===H++HB- HB-H++B2-
回答下列问题:
(5)在0.1 mol/L的NA2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.C(B2-)+C(HB-)=0.1 mol/L
B.C(B2-)+C(HB-)+C(H2B)=0.1 mol/L
C.C(OH-)=C(H+)+C(HB-)
D.C(NA+)+C(OH-)=C(H+)+C(HB-)
(III)已知:25 ℃时,Ksp(BASO4)=1×10-10,Ksp(BACO3)=1×10-9。
(6)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BASO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BASO4仍然是安全的,BASO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)___________________________。
万一误服了少量BACO3,应尽快用大量0.5 mol/L NA2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中NA2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的BA2+浓度仅为_____mol/L。
在一定温度下,冰醋酸(即纯醋酸)加水稀释过程中,溶液的导电能力如下图所示,则:
(1)“O”点导电能力为0的理由是_________________________。
(2)用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果_________(偏大、偏小或不变)
(3)比较a、b、c三点的下列数据大小或等量关系:(如a>b>c、c=a>b、a=b=c等)
①pH:__________ ;
②醋酸的电离度:_________ ;
③醋酸的电离平衡常数:__________ ;
④a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:___________。
(4)若使c点溶液中c(CH3COO―)增大,c(H+)减小,可采用的措施有(答二类不同的物质):
①___________________②_____________________。
(5)在稀释过程中,随着c(CH3COOH)的降低,下列始终保持增大趋势的量是 。
A.c(H+) | B.H+个数 | C.CH3COOH个数 | D.c(H+)/c(CH3COOH) |
(1)FeCl3溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):_______________________;实验室在配制FeCl3溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,_____________(填“促进”、“抑制”)其水解,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(2)将氯化铝溶液蒸干灼烧得到的固体物质是 ;(填化学式,下同)将硫酸铝溶液蒸干得到的固体物质是 。
金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高,更易被人体吸收且在体内蓄积。
(1)工业上处理酸性含Cr2O72-废水的方法如下:
①向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72-全部转化为Cr3+。写出该反应的离子方程式: 。
②调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀。实验室粗略测定溶液pH的方法为 。
(2)铬元素总浓度的测定:准确移取25.00mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015mol/L的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。计算废水中铬元素总浓度(单位:mg·L-1,写出计算过程)。
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3+ + 3S2O82-+ 7H2O=Cr2O72-+ 6SO42-+ 14H+
②Cr2O72-+ 6I-+ 14H+=2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
③I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-
“探险队员”——盐酸,不小心走进了化学迷宫,迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质),盐酸必须避开它们,否则就无法通过。
(1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线)_____________。
(2)在不能“吃掉”盐酸的物质中,属于非电解质的是________(填写物质序号),在能“吃掉”盐酸的物质中,属于电解质的是 (填写物质序号)。
(3)如果将盐酸换成碳酸镁,它能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫吗?填“能”或“不能”_____,写出离子方程式说明其原因: 。
(4)写出氧化铝与④反应的化学方程式 ,氧化铝属于 ____________氧化物(填“酸性”“碱性”或“两性”)。
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl—= Fe2++ TiOCl42—+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是___________。
(2)滤渣A的成分是___________。
(3)滤液B中TiOCl42-和水反应转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15 溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因 。
(5)反应③的化学方程式是 。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是___________。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12 + 3LiFePO4 Li7Ti5O12 + 3FePO4 该电池充电时阳极反应式是: 。
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。工业上利用水钴矿〔主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等〕制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0 |
7.7 |
完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)水钴矿进行预处理时加入Na2SO3的主要作用是 。
(2)写出NaClO3在浸出液中发生主要反应的离子方程式_______________________;
若不慎向“浸出液”中加了过量的NaClO3,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_____________________。
(3) “操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_______________、________________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
(4)浸出液加Na2CO3调pH至5.2时,过滤所得到的沉淀成分为 。
(5)萃取剂的作用是 。
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量,称取16.4克的粗产品溶于水配成100.0mL溶液,从中取出25.0mL与足量AgNO3溶液混合,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量为4.6克。则粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数是________________。
钡盐生产过程中排出大量钡泥【主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等】,某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品,其部分工艺流程如下:
已知: ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大, 在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理____________。
(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐,反应的化学方程式为_______。
(3)结合本厂生产实际X试剂应选下列中的_____。
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.Ba(NO3)2 | D.Ba(OH)2 |
(4)废渣2为________。
(5)操作III为_______。
(6)过滤III后的母液应循环到容器______中(选填a、b、c) 。
(7)称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克,则该晶体的纯度可表示为______________。
按要求作答:
(1)石灰石与稀硝酸反应的离子方程式:_____________________________
(2)硫酸铜溶液与氢氧化钾溶液反应的离子方程式:_____________________
(3)写出HCl只做氧化剂的反应化学方程式:______________________________
(4)写出碳单质做还原剂的反应化学方程式:________________________________