结合下表回答下列问题:
物 质 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶度积/25℃ |
8.0×10-16 |
2.2×10-20 |
4.0×10-38 |
完全沉淀时的pH范围 |
≥9.6 |
≥6.4 |
3~4 |
(1)CuCl2溶液中含有少量的FeCl2和FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,可先加入适量氯水,发生的离子反应为:_________________________________;再加入_______________________,调至pH=4,此时溶液中的c(Fe3+)=__________。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是___________________________________________。
(12分)【化学——物质结构与性质】铜及其化合物是重要的化工原料。请回答下列问题:
(1)与铜同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与铜原子相同的元素有 种。Cu+的电子排布式是。
(2)配离子[Cu(NH3)4(H2O)2]2+含有的微粒间的作用力类型有;H、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
(3)EDTA()也可以与铜离子形成配合物。其中碳原子轨道的杂化类型为。
(4)CuCl的晶胞结构如图所示,
其中C1-的配位数(即与C1-最近距离的Cu+的个数)为 。
【化学——化学与技术】
化工厂的设计是将实验室的研究成果转化为工业化生产的重要的基础工作。
(1)以硫铁矿为原料生产硫酸需经过、和三个主要生产阶段。
(2)侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法。具体工艺流程图如下:
①索尔维制碱法的原理是。(用化学方程式表示)
②侯氏制碱法与索尔维制碱法相比,优点是。
③侯氏制碱法可以循环使用的物质有。
(3)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和C12。海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,离子交换膜的作用是。
以下是对化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题:
(1)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O△H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=。
(2)在25℃下,将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合,若两溶液恰好完全反应,则a+b________14(填“>”、“<”或“=”);该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。
(3)用一个离子方程式表示反应:100ml 3mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下4.48LCO2;所得溶液中离子浓度大小排列顺序为:;
(4)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。下图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。
a电极电极反应式为;T℃下,某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5,NH4+的水解平衡常数为1.5×10-8(水解平衡也是一种化学平衡,其平衡常数即水解常数),则该温度下水的离子积常数为,请判断T25℃(填“>”“<”“=”)。
(Ⅰ)水的电离平衡曲线如下图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从增加到。
(2)将100℃下的pH=8的Ba(OH)2溶液与100℃下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为。(Ⅱ)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) |
B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) |
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) |
D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) |
(3)若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)。
(4)若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是。
(5)若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系是c(NH4+)c(Cl-)。
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为____________________________。利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是________L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH="—196.6" kJ/mol ;
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)ΔH="—113.0" kJ/mol ;
①则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 的ΔH=________ kJ/mol。
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是________。
A.体系压强保持不变 |
B.混合气体颜色保持不变 |
C.SO3和NO的体积比保持不变 |
D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 |
③测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为1∶6,则平衡常数K=___。
(3)催化剂存在下,NH3可用来消除NO的污染,生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式:;该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为。
(4)氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子,在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮,易引起爆炸。为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为。