甲学生急需3.0 mol·L-1稀硫酸做探究性实验,而此时实验室只有18.4 mol·L-1浓硫酸。请你为他配制100 mL 3.0 mol·L-1稀硫酸。
(1)建议配制过程如下:
① 计算所需浓硫酸的体积是 ,量取浓硫酸所用的量筒的规 格是 (从下列中选用A.10 mL B.25 mL C.50 mL D.100 mL)。
② 稀释。具体操作过程是 。
③ 待上步得到的稀释液充分冷却后,借助玻璃棒引流,注入 。 用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液也注入其中。轻轻摇动容量瓶, 使溶液混合均匀。
④ 将蒸馏水注入容量瓶,待液面离容量瓶刻度线1-2cm,改用 加 水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
⑤ 将配好的溶液转移到试剂瓶中,交甲同学使用。
(2)在配制溶液过程中,遇到下列情况时,实际浓度会怎样?
(填偏高、偏低或不影响)
A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水
C.所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤
D.定容时俯视刻度线
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下��验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则Ca2+的浓度为mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为。
垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质,处理流程如下:
(1)麻石洗涤塔中设置多层格栅,上面放置大量耐酸碱塑料小球,塔内设置多层上喷下淋水嘴,“烟气”从塔底进入,目的是。
(2)若NO2和NO气体以物质的量之比1:1混合通入石灰水中,发生氧化还原反应生成一种正盐和水,请写出反应的化学方程式;已知此正盐的水溶液呈碱性,用离子方程式表示。
(3)废液在沉淀池中慢慢沉降,沉淀主要含;在回收再生池中加入NaOH固体的作用是。
(4)环境检测部门测量处理前后烟气中烟尘的含量见下表:
项目 |
监测结果 |
国标号 |
|
处理前 |
处理后 |
GWKB3—2000 |
|
烟尘(mg/m3) |
13929.0 |
61.0 |
80 |
其获得监测结果中的数据使用的测定方法为。
氯气是重要的化工原料。
(1)氯气溶于水得到氯水,氯水中存在下列反应:Cl2 + H2OH++Cl-+ HClO,其平衡常数表达式为K=。
(2)工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉,化学反应方程式是。流程如下图所示,其主要设备是氯化塔,塔从上到下分四层。
将含有3%~6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是,处理从氯化塔中逸出气体的方法是。
(3)某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是,其原因可能是,由此可知(2)中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。
工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备无水AlCl3的流程如下:
已知:AlCl3,FeCl3,分别在183℃、315℃升华
(1)在焙烧炉中发生反应:
①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) △H=-492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) △H=+25.2kJ/mol
反应2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) △H=___________kJ/mol。
(2)①Al2O3,Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应,当生成1molAlCl3时转移______mol电子;炉气中含有大量CO和少量Cl2,可用Na2SO3溶液除去Cl2,其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉,发生反应的化学方程式为。充分反应后温度降至_____以下(填“183℃、315℃之一),开始分离收集AlCl3。
②将AlCl3· 6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏,也能得到一定量的无水AlCl3,此原理是利用浓硫酸下列性质中的(填字母序号)。
①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性
a.只有① b.只有② c.只有②③ d.只有②③④
(3)海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料,海水为电解质溶液,构成电池的其正极反应式________,与铅蓄电池相比.释放相同电量时,所消耗金属电极材料的质量比m(Al): m(Pb)=__________________。
工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Al(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Pb(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
8.0 |
8.3 |
沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
8.8 |
9.8 |
请问答下列问题:
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其离子反应方程式为。 ②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去。
(3)从溶液A中回收的主要物质是,该物质常用作化肥。(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2,写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式。