( 14分)用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:
①工作一段时间后A槽pH值上升,B槽的pH下降. ②b、c两极上反应的离子的物质的量相等
(1)应选择的电解质是上述四组中的第___ _组
(2)该组电解过程中各电极上的电极反应式为:
a极____ __ b极_____ __ ___
c极________ __ d极______ _____
(3)当b极上析出7.1g电解产物时,a极上析出产物的质量为__ __g;若B槽电解质溶液500mL,且忽略电解前后电解液的体积变化,则此时B槽中的c(H+)比电解前增加了___ _mol/L.
A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。 (2)由A、B两种元素以原子个数比5∶1形成离子化合物X,X的电子式为。
(3)由A、B元素形成的化合物B2A4可以与O2、KOH溶液形成原电池,该原电池负极的电极反应式为。
(4)①若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:。②若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,其氧化物晶体中E原子的杂化方式为。(5)由A、C、D、F四种元素形成的化合物Y(DAFC3)(已知A2FC3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.3×10-8),则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为;向Y溶液中加入一定量的NaOH,使溶液中c(AFC3-)=c(FC32-),则此时溶液呈(填“酸性”、“碱性”或“中性”);用惰性电极电解Y的水溶液,阳极无气体产生,阳极的电极反应式为。
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O
2CrO42- + 2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、、过滤、_______、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
物质 |
溶解度/(g/100g水) |
||
0°C |
40°C |
80°C |
|
KCl |
28 |
40.1 |
51.3 |
NaCl |
35.7 |
36.4 |
38 |
K2Cr2O7 |
4.7 |
26.3 |
73 |
Na2Cr2O7 |
163 |
215 |
376 |
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、……灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_______(用含m、n的代数式表示)。
(6)六价铬有毒,而Cr3+相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下:
CO由甲酸脱水制得;实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。
已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一:电解精制:
请回答以下问题:电解时,阴极上的电极反应式为;
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:。
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:
序号 |
反应 |
平衡常数 |
1 |
Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O |
<< 1 |
2 |
Au3+ + 4Cl— = AuCl4— |
>>1 |
从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:
(2)滤液含量的测定: 以下是该小组探究滤液的一个实验流程:
则100ml滤液中Fe2+的浓度为mol·L-1
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min |
n(CO)/mol |
n(H2O)/ mol |
0 |
1.20 |
0.60 |
t1 |
0.80 |
|
t2 |
0.20 |
依据题意回答下列问题:
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=mol。
(3)保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率(填“增大”或“减小”或“不变” 下同),H2O的体积分数
(4)温度升至800℃,该反应平衡常数为0.64,则正反应为反应(填“放热”或“吸热”)。
含氯消毒剂和过氧化物等强氧化性消毒剂可防甲型H1N1流感。
(1)过碳酸钠是一种有多种用途的新型氧系固态漂白剂,化学式可表示为Na2CO3·3H2O2,它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。
①H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,如消除采矿业废液中的氰化物(如NaCN),经以下反应实现:NaCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,则生成物A的化学式______________
②某强酸性反应体系中,反应物和生成物共六种物质:
O2、MnO4-、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→ O2。
写出该反应的离子方程式:_______________________________________________。
(2)某天然碱的化学式可表示为:aNa2CO3·bNaHCO3·2H2O,取m g天然碱溶于水配成溶液,再向溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系某同学作出了如图所示的A和B曲线,试回答下列问题:
①_______曲线正确,天然碱的化学式为___________,
②加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为 _____________mL。
(3) 常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx转变为N2,同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4。若2 mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5 mol N2,则y=_______________。