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 。
(选修—化学与技术)
(1)工业上以粗铜为原料采取如图1所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是。
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,根据下表数据,溶液的pH值应保持在范围。调节pH值时,可以向溶液中加入的试剂是()
(a) NaOH溶液 (b) 氨水 (c) Cu(OH)2 (d) CuO
| 氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
| Fe3+ Cu2+ |
1.9 4.7 |
3.2 6.7 |
③在操作Ⅰ之前,对滤液用HNO3调节pH值至1,其目的是(结合离子方程式说明)。
④从滤液中制取硝酸铜晶体的操作Ⅰ的具体步骤是。
(2)图2是某小组学生查阅资料后所绘出的硝酸铜晶体[Cu(NO3)2 nH2O]的溶解度曲线(温度在300C左右对应不同的晶体),下列说法正确的是()
(a) A点时的溶液为不饱和溶液
(b) B点时两种晶体可以共存
(c)按上述流程最终得到的晶体一定是Cu(NO3)2 3H2O
(d) 若将C点时的溶液降温至300C以下,可以析出Cu(NO3)2 6H2O晶体
如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________
②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是______________。
| A.在原容器中再充入lmolCO2 |
| B.在原容器中再充入1molH2 |
| C.在原容器中充入lmol氦气 |
| D.使用更有效的催化剂 |
E.缩小容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
(2)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3
+H+的电离平衡常数 K=____________。(已知:10-5.6=2.5×10-6)。
(3)标准状况下,将4.48LCO2通入200mLl.5mol/L的NaOH溶液,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。
(4)如图是甲醇燃料电池(电解质溶液为H2SO4溶液)的
结构示意图,则a处通入的是___________(填“甲醇”
或“氧气”),其电极上发生的电极反应式为____________。
(5)已知,常温下Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13.向BaBr2溶液中加入AgNO3和KCl,当两种沉淀共存时,溶液中c(Br-)和c(Cl-)的比值为____________。
物质A有如下图所示转化关系,其中乙为金属单质,常温下,它在G 的浓溶液中发生钝化, F 的溶液中只含有一种溶质(有的反应可能在水溶液中进行,有的反应的生成物未全部给出,反应条件也未注明)。请讨论以下两种情况(注:两种情况下各字母代表的物质可能不同)
回答下列问题:
(l)第一种情况:用两根玻璃棒分别蘸取 A、G的浓溶液并使它们接近时,有大量白烟生成;甲为焰色反应呈黄色的金属单质; D 和 F 的溶液均呈碱性。则:
①反应Ⅲ的化学方程式为______________________。
②D与乙反应的离子方程式为___________________________________。
(2)第二种情况: 甲由两种单质直接化合得到;B 为红棕色固体; C为无色气体,是形成酸雨的大气污染物之一;D 的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成。则:
①工业上,反应 I的化学方程式为______________________________________。
②D和乙反应的离子方程式为____________________________________。
③ 请简述检验D溶液中阳离子的方法。
④ 若A的相对分子质量为120,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为完全转化。现取m克含A及少量杂质的样品,按上述过程充分反应后(杂质不参与反应),得到密度为ρg/cm3,溶质质量分数为a% 的G溶液n mL。则该样品中A的质量分数=(列出计算式即可)。
下表是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、X、Y是一表中给出元素组成的常见单质或化合物。
I.已知A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)
(1)若E为氧化物,则A与水反应的化学方程式为。
①当X是碱性盐溶液,C分子中有22个电子时,则C的电子式为,表示X呈碱性的离子方程式为。
②当X为金属单质时,X与B的稀溶液反应生成C的离子方程式为。
(2)若E为单质气体,D为白色沉淀,A的化学式可能是, C与X反应的离子方程式为。
(3)若B为单质气体,D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应,生成C和一种可燃性气体单质,写出该可逆反应的化学方程式。t℃时,在密闭恒容的某容器中投入等物质的量的D和水蒸气,一段时间后达到平衡,该温度下反应的平衡常数K=1,D的转化率为。
新型材料纳米α—Fe粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下,α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4。
(1)甲同学用下图所示装置进行α—Fe粉与水蒸气的反应。
证明实验中有氢气产生的现象是。
(2)乙同学用下图所示装置进行α—Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
①试管a中的物质是。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
| 实验步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
| Ⅰ |
将反应后得到黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热 |
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生 |
| Ⅱ |
向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液,振荡 |
实验现象不能确定是否存在Fe3O4,主要原因是(用离子方程式表示)
③乙同学称取5.60gFe粉,用上图装置反应一段时候后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,测定消耗FeCl3的物质的量,最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4,则消耗FeCl3的物质的量应为 mol。