测定铜合金中铜的含量,可以用稀硝酸来溶解样品,也可以用双氧水和稀盐酸溶解样品,其反应的化学方程式为:Cu+H2O2+2HCl===CuCl2+2H2O。假设样品中其他成分不与稀硝酸、双氧水和盐酸反应。
(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。
(2)在铜与双氧水、盐酸的反应中氧化剂是________,若有2 mol的H2O2参加反应,则电子转移的物质的量是______________。
(3)用双氧水和稀盐酸溶解样品与用稀硝酸溶解样品相比较,哪种更好?为什么?
________________________________________________________________________。
(每空2分,共6分)
某温度下水的离子积为KW =1×10-13,若将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b= ;
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b= ;
(3)若所得混合液的pH=10,则a∶b= 。
铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示;
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为__________________,Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为___________________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)__________________、冷却结晶、过滤洗涤。
(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm-1)______________________L(保留4位有效数字)。
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为____________________。
氧化还原反应在生产、生活中应用广泛,酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂.用所学知识回答问题:
(1)3H2SO4+2KMnO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O,当有6molH2SO4参加反应的过程中,有 mol还原剂被氧化。
(2)在稀硫酸中,KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2。该反应的化学方程式为
(3)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1 L,其密度约为1.2g/mL。
(1)160 g·L-1 NaOH溶液的质量分数为 。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是_____________________(选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性
b.稀释ClO2以防止爆炸
c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)ClO2发生器中的主要反应方程式为 ,吸收塔内的反应的化学方程式为 。
(4)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是____________(选填序号)。
a.Na2O2b.Na2Sc.FeCl2
(5)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是____________(选填序号)。
a.蒸馏 b.蒸发 c.灼烧
d.过滤 e.冷却结晶
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Fe位于元素周期表中第________________周期,第_______________族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:
(4)反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
|
熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数为___________________。(用代数式表示)
(6)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失,上述产业链中每合成6mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。