硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡, Sn相对原子质量为119
回答下列问题:
(1)锡原子的核电荷数为50,锡元素在周期表中的位置是 。
(2)操作Ⅰ是 。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因 。
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH ② 。
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是 。
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是 。
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑;
②加入过量的FeCl3;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl ===6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.226 g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml。锡粉中锡的质量分数是 。
(1)室温下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液中,设由水电离产生的OH-的物质的量浓度分别为A和B,则A________B(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在纯碱溶液中滴入酚酞,溶液变红色,若向该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是_________________________,其原因是_________________________。
(3)对于盐AmBn的溶液:①若为强酸弱碱盐,其水解的离子方程式是_______________。
②若为弱酸强碱盐,其第一步水解的离子方程式是___________________________。
(18分)水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应有很多。
(1)水分子的空间构型为___________;水分子自身作用会生成阴、阳两种离子,其中阴离子的电子式是___________
(2)如图是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。请计算一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过___________。
(3)标况下将a L氨气溶于1L水中,得到的溶液密度为b g·cm﹣3。用化学方程式表示氨气溶于水显碱性的原因___________该溶液的物质的量浓度为___________mol·L﹣1。
(4)已知M是生活中常见的一种金属,将44.8 g M完全溶于很稀的过量硝酸,向所得溶液中加入足量固体烧碱并加热,放出6.72 L(标准状况)气体。M溶于该很稀的硝酸的离子方程式为___________________。M与水在高温条件下,生成1g气体吸热a kJ,写出该反应的热化学方程式_________________________________。
(5)味精是常用的调味品,当前味精生产主要采用淀粉发酵法,其中第一步是使淀粉水解为单糖。
①淀粉发生水解反应的化学方程式是_________________________________
②实验室中检验淀粉水解产物应选用的试剂可以是___________ (填字母)·
A.NaOH溶液、氨水、AgNO3溶液 | B.H2SO4溶液、氨水、AgNO3溶液 |
C.NaOH溶液、CuSO4溶液 | D.H2SO4溶液、CuSO4溶液 |
MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式是
[ ] + [ ]ClO3— + [ ] = [ ]MnO2↓ + [ ]Cl2↑ + [ ] 。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、 、 。已知蒸发得到的固体中含有NaClO3和NaOH,则一定还含有 (写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224L CO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3。
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入 (填设备名称)
(2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0,550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是 温 、高压(填“高”、“低”、或“常” ),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是 。
将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。该反应的平衡常数等于 。
(3)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。
则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是 (填数字序号),反应③的离子方程式为 。该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度: 、 。
在含n mol FeBr2的溶液中,通入Cl2,有x mol Cl2发生反应。
(已知:还原性:Fe2+>Br—)
(1)当x≤时,反应的离子方程式为: 。
(2)当反应的离子方程式为:2Fe2++4Br -+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-时,x与n的关系为 。
某学习小组进行了如下课外活动,邀请你参与:
(1)研究水溶液中复分解型离子反应的发生条件,设计如下方案:
①写出II实验中发生反应的离子方式: 。
②根据实验发现只要有 等物质生成,水溶液中复分解型离子反应就可以发生。
③经过小组同学积极思考、讨论交流发现在生成三类物质后,导致一个共同的结果,于是得出结论:溶液中复分解型的离子反应总是向着某些____ 的方向进行(与溶液混合的瞬间相比)。
④小组同学进一步深入思考,发现上述问题其实质是化学反应进行的方向问题。请你结合化学反应原理的相关知识对③中的结论作出合理解释: 。
(2)如何研究H2SO4、KC1、NaHSO4、NaNO3、Na2C03、NH4C1、NaOH的性质?设计方案为:将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。具体如下:
①根据方案进行分类时,经实验测得KC1、NaNO,溶液的pH=7;H2SO4、NaHSO4、NH4Cl溶液的pH<7; Na2CO3、NaOH溶液的pH>7。由此有的同学按分类法思想把H2SO4、NaHSO4、NH4CI都划分为酸类,请你运用中学化学相关理论判断这样划分是否合理?并简要说明理由。____ 、____ 。
②向NaHSO4、NaNO3的混合溶液中,滴加Na2S溶液产生黄色沉淀和无色气体,写出反应的离子方程式:________________。反应中若生成标准状况下的无色气体1.12L,则被氧化的物质为 mol,转移电子的物质的量为 mol。
③某同学在用H2SO4鉴别NaNO3、Na2CO3、NaOH溶液时,Na2CO3很容易鉴别,但鉴别NaNO3和NaOH时却陷入了困境。限用上述另外六种物质,请你设计一个现象明显的实验方案帮忙解决这一难题.
(8分)A、B、C、D、E五种短周期元素,A与D同周期,A的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,B的单质在放电条件下能与氧气反应,C元素的离子不含电子,D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4,E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。
(1)A的原子结构示意图为 。
(2)E元素在周期表的位置是
(3)A的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(4)加热条件下,D的单质与足量B的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,生成D的最髙价含氧酸,写出此反应的化学方程式: 。
(5)化合物甲由元素A、B组成,具有良好电绝缘性。化合物甲能与水缓慢反应生成化合物乙。乙分 子中含有10个电子,写出该反应的化学方程式: 。