回答下列各小题:
(1)已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4= Na+ + H+ + SO42-。在NaHSO4溶液中c(H+) c(OH-)+ c(SO42-)(填 “>”、“=”或“<”)。
(2)常温下,向1.0mol / L的NaHSO4溶液中逐滴加入等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示。a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液。其中b点所示溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),c点所示的离子方程式为 。
(3)在t℃时,将NaHSO4晶体加入到pHH= 6的蒸馏水中,保持温度不变,测得溶液的pHH为2。t℃将 25℃(填“高于”或“低于”),Kw= ,在该溶液中由水电离出的c(H+)为 mol / L。t℃时,将pH =11的NaOH溶液V1L与pH =1的H2SO4溶液V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH =2,则V1∶V2 = ,此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序为 。
(4)在0.1mol / L的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4HSO4溶液、④NH4Cl溶液中,c (NH4+)由大到小的排列顺序为 。(用序号填空)
金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉。工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如下图所示。
已知:TiO2+在一定条件下会发生水解;钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含有少量SiO2杂质;其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价。
(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+,写出步骤①化学反应方程式:_________;
步骤②中,加入铁粉的主要目的是 。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的 (填字母序号)。
a.熔沸点差异 b.溶解性差异 c.氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均涉及到的操作是 (填操作名称);在实验室完成步骤⑤“灼烧”所需主要仪器有。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:
。
(5)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为 。
(6)实验室通过下面方法可测定副产品绿矾中FeSO4·7H2O的质量分数。
a.称取2.85g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为19.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:Fe2++MnO4-+H+→Fe3++Mn2++H2O未配平 )。
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为(用小数表示,保留二位小数)。
一溴乙烷为无色液体,熔点-119.1℃,沸点38.4℃,常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂。制备一溴乙烷的反应原理为:NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4,CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。实验室可用如下装置制备一溴乙烷:
某学生的实验过程和具体操作可简述如下:
查阅资料可知:
①可能产生的副产物有: CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2,其中1,2-二溴乙烷为无色液体,熔点9.3℃,沸点131.4℃。
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质。
请结合以上信息回答下列问题:
(1)实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是。
(2)水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,还一定含有,检验该离子的方法是。
(3)油层a、b均呈微黄色。该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物,为验证其成分设计了如下的实验操作。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:将油层b转移至中,再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振荡,静置。 |
|
步骤2:取步骤1的水层少量于试管中,加入稀硫酸酸化,再加入适量新制氯水及少量CCl4,充分振荡,静置。 |
溶液分层,下层呈橙红色,证明。 |
步骤3:将步骤1的油层充分洗涤、干燥后装入蒸馏装置中,至温度计升高至450C左右。 |
馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右,不再有蒸汽馏出时,将蒸馏烧瓶中残留液体置于冰水浴中冷却,凝结成白色固体,则证明油层b中含有1,2-二溴乙烷。 |
(4)该同学在实验过程中加入了10mL乙醇(0.17mol),足量浓硫酸,适量水,以及0.15mol溴化钠,最后蒸馏获得了10.9g一溴乙烷产品。请计算产率(用小数表示,保留二位小数)。
(1)钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是。
(2)某正二价阳离子核外电子排布式为[Ar]3d54s0,该金属的元素符号为。
(3)微粒间存在非极性键、配位键、氢键及范德华力的是。
A.NH4Cl晶体 | B.Na3AlF6晶体 | C.Na2CO3•10H2O晶体 |
D.CuSO4溶液 E. CH3COOH溶液 |
(4)部分共价键键能数据如下表:
键 |
H-H |
N-H |
N-N |
N=N |
N≡N |
键能/kJ•mol-1 |
436 |
391 |
159 |
418 |
945 |
根据上表数据推算并写出由氮气和氢气合成氨气的热化学方程式:。
(5)乙醇和乙醚是同分异构体,但它们性质存在差异:
分子式 |
结构简式 |
熔点 |
沸点 |
水溶性 |
|
乙醇 |
C2H6O |
C2H5OH |
-114.3℃ |
78.4 °C |
互溶 |
二甲醚 |
C2H6O |
CH3OCH3 |
-138.5℃ |
-24.9℃ |
微溶 |
乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是。
(6)金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液,生成深蓝色溶液。该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体析出,请画出呈深蓝色的离子的结构简式。
(15分)含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常见除铬基本步骤是:
(1)加酸可以使CrO42-转化为Cr2O72-:2CrO42- + 2H+Cr2O72- + H2O
若常温下pH=1溶液中Cr2O72-浓度为0.1 mol•L-1,Cr2O72-浓度是CrO42-浓度的10倍,该化学平衡常数K=。
(2)六价铬的毒性大约是三价铬的100倍,二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原,反应的离子方程式为。而后再加碱将Cr3+沉淀,已知常温下Ksp[Cr(OH)3] =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol•L-1,溶液的pH应升高到。
(3)电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+.电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片,其中铁片连接直流电源的极。
(4)Cr(OH)3为绿色粘性沉淀,类似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为。往100.00mL 0.1000 mol•L-1CrCl3溶液滴加1.000mol•L-1NaOH溶液, 请画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图:
四种主族元素的性质或结构信息如下:
元素编号 |
相关信息 |
X |
地壳中含量最大的金属元素;元素最高价为+3价。 |
Y |
原子最外层电子数是电子层数的2倍,最外层电子数是X最外层电子数的2倍。 |
Z |
同周期主族元素中原子半径最小,常温下单质呈液态。 |
M |
能从海水中提取的金属元素,单质可在氮气或二氧化碳中燃烧。 |
(1)M的原子结构示意图是;上述元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是(写分子式)(元素用元素符号表示,下同!)。
(2)Y单质溶于热浓的硫酸产生的气体的化学式为。
(3)能体现Z单质比Y单质活泼性强的一个化学方程式:。
(4)常温下,不能与X的单质持续发生反应的是(填选项序号) 。
A.CuSO4溶液 B.Fe2O3 C.浓硫酸 D.NaOH溶液E.Na2CO3固体
(5)铁元素与Z元素形成化合物FeZ3,FeZ3溶液按下图所示进行试验。装置通电后,连接电源(填“正极”或“负极”)碳棒边的煤油颜色将变深,另一碳棒附近溶液将出现的现象是。