Ⅰ. (1)水分子的立体结构是 ,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有 。
(2)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如右图,其中空心所示原子位于立方体的顶点或面心,实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有 个水分子。冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是 。
(3)实验测得冰中氢键的作用能为18.5kJ·mol—1,而冰熔化热为5.0kJ·mol-1,这说明 。
Ⅱ. (1)碘在不同溶剂中呈现紫色、棕色……一般认为溶液呈紫色的表明溶解了的“碘分子”并未和溶剂发生很强的结合。已知不同温度下,碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色。请回答:温度低时溶液呈 色,温度高时溶液呈 色,因为 。
(2)在水晶的柱面上涂一层石蜡,用红热的针接触面中央,石蜡熔化后呈椭圆形;用玻璃代替水晶重复上述操作,熔化的石蜡则呈圆形。试用你所学过关于晶体性质的知识解释上述现象。
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、CaCO3、H2O外,还需要 等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: 。
(3)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的操作方法是:
_________________________________________________________________。
(4)若过滤I的滤液中的Ca2+浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时可认为被沉淀完全。若要使Ca2+沉淀完全,则滤液中CO32-离子的物质的量浓度不得低于 。
(已知:Ksp(CaCO3)=5.0×10-9)
(5)写出蒸氨过程中的化学方程式 。
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.能制冷 d.无毒
锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
I.ZnSO4溶液的制备与提纯:
有关资料:a.菱锌矿的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;b.Zn(OH)2与Al(OH)3相似,能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2;
(1)滤渣1的化学式为;②中使用的氧化剂最好是下列的(填序号)。
A.Cl2 | B.H2O2 | C.KMnO4 | D.浓HNO3 |
(2)滤渣2中主要成分的化学式为;为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤(选填①、②、③、⑤)。
(3)步骤④发生的离子反应方程式为。
II.BaS溶液的制备
有关数据:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H1 = -1473.2 kJ•mol-1
C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g)△H2 = -110.5 kJ•mol-1
Ba(s)+ S(s)=BaS(s)△H3 = -460 kJ•mol-1
(4)若煅烧还原的产物仅为BaS和CO,则其反应的热化学方程式为:
。
Ⅲ.制取锌钡白
(5)如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量,产生的后果是。
铜是一种重要的金属元素,位于元素周期表第ⅠB族,+1价的铜与氯离子结合的生成的CuCl是一种难溶物质,但它可与过量的Cl-形成可溶于水的络离子[CuCl2]-。含铜最丰富的天然资源是黄铜矿(CuFeS2)。
(1)目前有一种湿法冶炼技术,以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和可用于橡胶硫化的硫单质,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
①请完成反应Ⅰ中FeCl3与CuFeS2反应的化学方程式:
CuFeS2 + FeCl3 = +4 + 2S。
②写出反应Ⅳ中发生反应的离子方程式:
。
③反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧,其化学方程式是
。
④已知Cu+在反应V中发生自身氧化还原反应,歧化为Cu2+和Cu。则反应Ⅴ所得溶液A中含有的溶质有。
(2)传统工艺从黄铜矿冶炼粗铜的技术,是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜。与上面湿法冶炼技术方法比较,新方法的优点是、。
以白云石(化学式表示为MgCO3·CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
(1)研磨的作用是。
(2)该工艺中可循环使用的物质是、(写化学式)。
(3)白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3,而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取,白云石轻烧的优点是。
(4)加热反应的离子方程式为。
(5)①加热反应时,在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示,请在下图画出373k的曲线。
②由图可知,随着温度升高:。
纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能,有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。
(1)操作I包括蒸发结晶、____________。
(2)操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10-3 mol·L-1,要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为_____________。(已知:Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10-11)
(3)反应I中CO(NH2)2与H2O反应生成CO2和NH3·H2O,还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
(4)某科研小组研究反应I在378K~398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表:
实验 编号 |
T/K |
反应 时间/h |
反应物的物质的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2•6H2O] |
实验目的 |
① |
378 |
3 |
3∶1 |
(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响; (II)实验②和④探究; (III)实验②和探究反应时间对产 率的影响。 |
② |
378 |
4 |
4∶1 |
|
③ |
378 |
3 |
||
④ |
398 |
4 |
4∶1 |
(5)下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。