(10分)A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y、的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)X的单质与A反应的化学方程式是___________________________________________。
(2)若C溶液显碱性,则试剂1是___________________________________溶液(写化学式);
若C溶液显酸性,则显酸性的原因是(用离子方程式表示)
____________________________________________________。
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是_______________________________________;
②写出D—E反应的离子方程式________________________________________________;
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式是(不必配平):
___________________________________________________________________________。
随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是
(用离子方程式表示): ▲。
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为: ▲。
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:
①用铁粉回收铜的实验操作为▲。
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L-1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。
已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是 ▲(填a、b或c),其原因是 ▲。
(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:
已知:pH ≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH ≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用 ▲。
a.浓硫酸 b.Cl2c.NaClO d.NaOH溶液
理由是 ▲。
②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是: ▲、 ▲,过滤得到产品。
③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L-1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为 ▲。
痛风是关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:
① HUr(尿酸,aq) Ur-(尿酸根,aq) + H+(aq)(37℃时,Ka =4.0×10-6)
②NaUr(s) Ur-(aq) + Na+(aq)
(1)37℃时,0.5 L水中可溶解4.0×10-3 mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为 ▲。
(2)关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,反应②的Ksp ▲(填“增大”、“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是 ▲(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37℃时,某病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为4.0×10-4 mol·L-1,该病人尿液的pH为 ▲。
(4)常温下,将0.2 mol·L-1的HUr溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是 ▲。
A.c(HUr) > c(Ur-) | B.pH > 7 |
C.c(Na+)=c(HUr)+c(Ur-) | D.2 c(H+)=2 c(OH-)+[c(Ur-) -c(HUr)] |
(5)试根据所学平衡知识说出一种防治关节炎的措施 ▲。
(6)已知如图所示t1时刻在尿酸钠的饱和溶液(晶体充足)中加适量水,试作出V溶解、V沉淀与时间关系的示意图
22.我国的“神舟”系列载人飞船的成功发射,标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”。航天器的升空需要推进剂,推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成,根据化学物质的形态不同推进剂可分为固体推进剂和液体推进剂,它们一般由C、H、O、N中的一种或几种元素组成。请回答下列问题:
(1)已知某固体推进剂主要由可燃剂(聚丁二烯等)和氧化剂甲(一种由三种元素组成的盐)组成,则甲的化学式为 ▲,并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因 ▲。
(2)已知某液体推进剂主要由可燃剂乙和氧化剂丙组成,乙和丙常温下呈液态,它们均为氢化物(氢与其他元素形成的二元化合物)且分子中含有相同的电子数,常温下,乙和丙可生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质,试写出该反应的化学方程式 ▲。另一种气态无色的氧化剂丁升温时(隔绝空气)迅速转化为红棕色气体,1mol乙在常温下与丁完全反应可放出Q kJ热量,产物与丙完全相同,试写出该反应的热化学方程式 ▲。
A.石油产品 B.尿素 C.液氟D.高氯酸铵
(4)戊也可作液体推进剂的氧化剂,取19.6g化合物戊,隔绝空气加热使其完全分解,生成氮气、氧气和二氧化碳,生成的氮气折合成标准状况下的体积为4.48L,生成的二氧化碳气体被足量的澄清石灰水吸收,得到10.0 g沉淀,则戊的化学式为 ▲。
(5)请您设计一个实验方案,探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份 ▲。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC—COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸)为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ =" _____" Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________。
乙二酸分解的化学方程式为____________________________________________。
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是______________________________。(用文字简单表述)
(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为: _____________________;(用离子符号表示)
在T℃条件下,向1L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应: 2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g) △H = -Q kJ·mol-1 (Q>0)当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则:
(1)化学计量数a的值为。
(2)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是。
A.容器内压强一定 B.容器内气体的密度一定
C.容器内Z分子数一定 D.容器内气体的质量一定
(3)X的转化率α= (用含Q、Q1的代数式表示)。
(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1kJ的是(稀有气体不参与反应)。
A.2 molX、1mol Y、1molAr
B.a molZ、1mol W
C.1 molX、0.5mol Y、0.5a molZ、0.5 mol W
D.2 molX、1mol Y、1molZ
(5)维持温度不变,若起始时向容器中加入4mol X和6 mol Y,若达平衡时容器内的压强减小了10%,则反应中放出的热量为kJ。
已知:该反应的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
200 |
250 |
300 |
350 |
平衡常数K |
9.94 |
5.2 |
1 |
0.5 |
试回答下列问题
(6)在300℃发生上述反应,以表中的物质的量投入到相同的恒容反应器中,其中向正反应方向转化的有(选填A.B.C.D.E)。
n(X) |
n(Y) |
n(Z) |
n(W) |
|
A |
1 |
5 |
2 |
3 |
B |
2 |
2 |
1 |
1 |
C |
3 |
3 |
0 |
6 |
D |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
E |
1 |
0.3 |
2 |
2 |
(7)若在某温度下,2 mol X和1 mol Y在该容器中反应达平衡, X的平衡转化率为50%,则该温度为℃。
(8)维持T℃条件不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N 中,加入2 mol X和1 mol Y发生如上反应并达平衡,则(选填M或N)容器中的反应先达到平衡状态。