已知V、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大,在周期表中W与V、X相邻,Y与Z相邻,X与Y同主族,W的气态氢化物可与Z的气态氢化物反应生成盐。请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中位置是 ;
(2)Y的离子结构示意图是 ;
(3)V的单质与Y的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为:
;
(4)V元素可形成化合物Fe(AO)5,该物质常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(AO)5晶体属于 晶体(填晶体类型);
(5)Y2Z2分子中,Y与Z均满足8e-稳定结构,则Y2Z2的电子式为 ;
(6)Z的单质与澄清石灰水反应的离子方程式为:
。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是(写化学式),操作I的名称。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是。
③中X试剂为 。
(3)④的离子方程式为。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
钒沉淀率% |
88.1 |
94.8 |
96.5 |
98.0 |
98.8 |
98.8 |
96.4 |
93.1 |
89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<。〖已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有和。
(13分)平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:
已知:
ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有、
两种主要存在形式,
易水解,
有较强氧化性。
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1).操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是: 。
(2).反应①之前先要洗涤滤渣B,其目的是为了除去 (填离子符号)。
(3).写出反应①的化学方程式 。
(4).用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
滴定时所用定量仪器的读数精确为 ;若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5).称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为 。
(16分)实验室中以粗铜(含杂质)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下:
按要求回答下列问题:
(1)操作①的所用到的玻璃仪器有______________。
(2)上述流程中,所得固体1需要加稀盐酸溶解,其理由是;
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)___________。
A.NaOHB.NH3·H2OC.CuOD.CuSO4
(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出
制备CuCl的离子方程式:。
(4)现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→、 → 、 → 、 → 。实验中大试管加热前要进行一步重要操作,其操作是。
②反应时,盛粗铜粉的试管中的现象是。
(5)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。已知:氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq) + 4Cl-(aq)CuCl42-(aq) + 4 H2O (l)
蓝色绿色
该同学取氯化铜晶体配成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能证明溶液中有上述转化关系的是(填序号)。
A.将Y稀释,发现溶液呈蓝色B.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
C.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色D.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
总压强p 100 kPa |
5 |
5.6 |
6.4 |
6.8 |
7 |
7 |
则平衡时氨气的转化率为___________。
(3)25℃,某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na2A,溶液中含A各微粒的分布分数(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数)随溶液变化的情况如下图所示:
已知:103.04=1.1×103,104.37=2.3×10425℃,Ka1(H2CO3)= 4.4×10-7 Ka2(H2CO3) = 4.7×10-11
①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,c(A2-)/c(HA-)的值(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c(H+)/c(OH-) 的值。
②若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入氨水至溶液呈中性,则c(H2A)+c(NH4+)c(A2-) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
③计算HA-二级电离平衡常数Ka2=。
④将过量H2A加入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为:。
【化学—选修5:有机化学基础】
苯的同系物是人类最早认识的芳香族化合物,其中对二甲苯(英文名称p—xylene,缩写为PX)是化学工业的重要原料。
(1)写出PX的结构简式______________。
(2)PX可能发生的反应有_______、________。(填反应类型,只填两种。)
(3)有机物M存在如下图所示的转化关系,其中A 是PX的一种同分异构体。
已知:M的分子式为C16H22O4,D能发生银镜反应。
①B的苯环上存在3 种不同化学环境的氢原子,则B 的结构简式是__________。
②D分子中所含的官能团是______________(填化学式)。
③M的结构简式是_______________。
(4)F是B 的一种同分异构体,具有如下特征:
a.是苯的对位二取代物;b.遇FeCl3溶液显示紫色;c.能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式_____________________________。