(16分)波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上,鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料。已知CuSO4·5H2O的部分结构可表示如下:
(1)写出铜原子价电子层的电子排布式____________,与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有__________(填元素符号)。
(2)请在上图中把CuSO4·5H2O结构中的化学键用短线“——”表示出来。
(3)往浓CuSO4溶液中加入过量较浓的NH3·H2O直到原先生成的沉淀恰好溶解为止,得到深蓝色溶液。小心加入约和溶液等体积的C2H5OH并使之分成两层,静置。经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是______________________________________________。
(4)Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中呈正四面体的原子团是______________,杂化轨道类型是sp3的原子是____________________________。
(5)如将深蓝色溶液加热,可能得到什么结果?________________________________。
(6)把CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,再加氨水,使生成[Co(NH3)6]2+。此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定,每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6)___________,此配合物中的Co化合价为__ ____。
常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)填充物用60℃温水溶解,目的是。
(2)操作A的名称为。
(3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。
(4)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为。
(5)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为 2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出该反应的化学方程式:。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高,汞的吸收率___.
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下强.
某混合物,可能含有以下几种离子:K+、Cl-、、Mg2+、
、Ba2+、
,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) |
(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。
硼和铝位于同一主族,它们可以形成许多组成和性质类似的化合物。一种用硼镁矿(Mg2B2O5·H2O)制取单质硼的工艺流程图如下:
结合流程图回答下列问题:
(1)溶液a、溶液b中溶质的化学式分别为.。
(2)写出步骤①的化学方程式。
(3)写出步骤②的离子方程式。
(4)步骤③中化学反应可以发生的原因是。
(5)过硼酸钠晶体(NaBO3·4H2O)是一种优良的漂白剂,在70℃以上加热会逐步失去结晶水。实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的情况如下图所示,则T2℃时所得晶体的化学式为 。
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去。清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH 和 Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;
Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。
(资料在线:K3[Fe(CN)6]溶液遇亚铁盐会生成蓝色沉淀。)
(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是。
(2)在步骤Ⅱ中:
①被除掉的水垢除铁锈外,还有。
②清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因。
(3)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是。
(4)步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜。
①完成并配平其反应的离子方程式:
②钝化效果的检测一般可用滤纸浸渍配好的检测液后贴附于待测样品表面或直接将溶液涂.滴于待测表面。下面检测钝化效果的方法合理的是。
a.在炉面上滴加浓H2SO4,观察溶液出现棕黄色的时间
b.在炉面上滴加酸性CuSO4溶液,观察蓝色消失的时间
c.在炉面上滴加浓HNO3,观察出现红棕色气体的时间
d.在炉面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液,观察出现蓝色沉淀的时间
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:
(1)硫酸渣的成分中既能与酸又能与碱反应的是,写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式:。
(2)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是
(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
(3)滤渣A的主要成分为,滤液B含有的主要物质有。
(4)如何证明洗涤环节充分洗净。
(5)已知硫酸渣质量为a kg,假设铁红制备过程中铁元素损耗25%,最终得到铁红的质量为b kg,则原来硫酸渣中铁元素质量分数为。(用题中所给数据列式并用最简整数比表示结果)