(本题共14分)按要求完成下列各题14分
(1)下列各组物质 ① O2和O3 ②12C和14C
互为同位素的是 , 互为同素异形体的是__________,互为同分异构体的是_____________
(2)如下图所示,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水溶液的烧杯中,试管中开始放入几小片镁片,再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。回答下列问题:
①实验中观察到的现象是_____________________。
②产生上述现象的原因是___________________。
③写出有关反应的离子方程式__________________。
④由实验推知,所得MgCl2溶液和H2的总能量___________(填“大于”“小于”“等于”)原来镁片和盐酸的总能量。
为建设美丽浙江,浙江省政府开展“五水共治”。
(1)城市饮用水处理时可用二氧化氯(ClO2)替代传统的净水剂Cl2。工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:___________________。
(2)某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯(C2HCl3),向此污水中加入KMnO4(高锰酸钾的还原产物为MnO2)溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出该反应的化学方程式___________________________。
最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应如下:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示。
(1)若以锌锰碱性电池为直流电源,该电池总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。该电池的a电极的电极反应式为:_____________________________________________。
(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应式如下:
阳极:①4OH--4e-===O2↑+2H2O。
②_______________________________________________。
阴极:①__________________________________________。
②CH3CHO+2e-+2H2O===CH3CH2OH+2OH-。
(3)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。此时刻下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是(填序号)。
a.c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)
b.c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)
c.c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)
(4)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8 ℃、78.4 ℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是。
平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;中学阶段涉及的平衡有气体可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等。
(1)现有容积为1 L的恒温恒容密闭容器,向其中加入2 mol A气体和2 mol B气体后发生如下反应:A(g)+B(g) C(g) △H=-a kJ·mol-1,20s后,反应达到平衡状态,生成1 mol C气体,放出热量Q1kJ。回答下列问题。
①20s内B气体的平均化学反应速率为___________。
②下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的有。
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.消耗1molA的同时消耗1molB
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.C的体积分数不随时间而变化
③保持容器温度和容积不变,若开始时向容器中加入2molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1 与Q2的相互关系正确的是____________(填字母)。
(A)Q1 + Q2 = 2a(B) Q1 + 2Q2 < 2a(C)Q1 + 2Q2 > 2a(D)Q1 + Q2 < a
④在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体,,重新达平衡后,B气体的转化率为60%,则b=。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。
25℃时H3PO3H++H2PO的电离常数Ka=8.0×10-3 mol·L-1,该温度下NaH2PO3
水解反应的平衡常数Kh=mol·L-1。亚磷酸钠具有强还原性,可使碘水褪色。若向NaH2PO3溶液中加入少量I2,则溶液中将(填“变大”“变小”“不变”)。
(3)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2-浓度、金属阳离子浓度变化情况。
如果向三种沉淀中滴加盐酸,最先溶解的是(填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为(填化学式)沉淀。
硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)实验中需用1 mol·L-1的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式:。
(3)在调节pH=5~6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为:。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) |
40 |
50 |
60 |
70 |
MgSO4 |
30.9 |
33.4 |
35.6 |
36.9 |
CaSO4 |
0.210 |
0.207 |
0.201 |
0.193 |
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明主要操作步骤、。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为。
铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:
3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若3 mol FeS2参加反应转移mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为;腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是。
(4)下表中,对陈述I、II及其有无因果关系的判断,都正确的是_____(填字母)
选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对;II对;有 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对;II对;无 |
C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错;II对;无 |
D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对;II对;有 |