有甲、乙、丙、丁四种液体,它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液.现将有关实验现象记录如下:(1)电泳:甲液体的阳极周围颜色变浅,阴极周围颜色变深;(2)将一束光通过乙液体,无丁达尔现象;(3)将乙慢慢加入到丙液中,先出现凝聚,后液体变清,则甲为 ,乙为 ,丙为 ,丁为 。
铬是不锈钢中一种重要的元素,铬的毒性与其存在的价态有关,低价铬对人体基本无害,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,有关含铬化合物的相互转化关系如图甲:
回答下列问题:
(1)从图中信息判断,Cr(OH)3是__________氢氧化物(填写“酸性”、“碱性”或“两性”),相关反应的离子方程式为__________。
(2)图中所示转化过程中需要加入氧化剂的是__________(填写表示转化过程的小写字母)。
(3)在水溶液中橙色的Cr2O72﹣与黄色的CrO42﹣有下列平衡关系:Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+
①向K2Cr2O7稀溶液中加入NaOH溶液后,溶液颜色的变化是__________。
②以铬酸钾(K2CrO4)为原料,电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的实验装置示意图如图乙:阳极室中的电极反应式是 ,阴极室中的KOH的物质的量__________(填写“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率(×100%)随温度的变化如图丙所示。
①三氧化铬在稀硫酸环境中氧化乙醇,CrO3变为绿色的Cr2(SO4)3,乙醇被完全氧化为CO2,则其化学方程式是 。
②图中B点所示固体的化学式是 。
二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO/Al2O3):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -204.7kJ/mol。
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2 |
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍 |
C.容器中混合气体的体积保持不变 |
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 |
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-38.7kJ/mol,则△H2= 。
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2 CO3共沉淀法:制备1 mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2CO3水溶液反应的离子方程式: 。
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的 (填正、负)极,通入DME的电极反应为 。
第VA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用
(1)砷的电子排布式为 ,N、P、As三种元素的最常见氢化物沸点由高到低的顺序为 ,高纯度砷可用于生产半导体材料GaAs,在GaAs晶体中,Ga、As原子最外电子层均达到8电子稳定结构,则GaAs晶体中砷的配位数为 。
(2)对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质,其结构简式为。该物质中几种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ,该物质的晶体中肯定不存在的作用力是 。
a.氢键 b.极性键 c.范德华力 d.离子键 e.σ键
(3)科学家将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,则该阴离子的化学式是 。
(4)PM2. 5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3COOONO2 (PAN)等二次污染物。
①N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中氮原子的杂化轨道类型为 ,1 mol PAN中含σ键数目为 。
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85 Kr。Kr晶体为面心立方晶体,若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则= (填数字)。已知Kr晶体的密度为ρg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏伽德罗常数用NA表示,列式表示Kr晶胞参数a = nm。
镍是有机合成的重要催化剂。某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍,杂质是铁、铝单质及其化合物,少量难溶性杂质)。某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
开始沉淀 |
3.8 |
2.7 |
7.6 |
7.1 |
完全沉淀 |
5.2 |
3.2[来 |
9.7 |
9.2 |
回答下列问题:
(1)溶液①中含有金属的离子是 。
(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的 。
(3)操作b调节溶液范围为3.2~7.1,其目的是 ,固体②的化学式为 。
(4)操作a和c需要共同的玻璃仪器是 。上述流程中,防止浓缩结晶过
程中Ni2+水解的措施是 。
(5)如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,对实验结果的影响是 。
设计实验证明产品中是否含“杂质”: 。(不考虑硫酸镍影响)
(6)取2.000 g硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水,用0.2000 mol•L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液为34.50 mL。反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+。计算样品纯度为 。(已知,NiSO4•7H2O相对分子质量为281,不考虑杂质反应)。
金属M在酸性或碱性溶液中均可与HNO3发生氧化还原反应,转化关系如下(部分生成物未列出):
已知:C、D、E、G均为气体,且G为单质;将D通入A溶液产生白色沉淀;将F逐滴加入B溶液至过量,先产生白色沉淀,随后沉淀消失。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:M 、F 、G 。
(2)A溶液与B溶液混合也能产生白色沉淀,写出该反应的离子方程式 。 [
(3)除去气体C中的气体E的化学方法是 。
(4)将10mL充满气体E和O2混合气的试管倒扣在水槽中,反应后试管中残留1mL无色气体,则试管中气体E的体积是 mL。
(5)D →C反应的化学方程式是 。
(6)M与NO3-在碱性条件下反应的离子方程式为 。