信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:
回答下列问题:
⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式为 ;得到滤渣1的主要成分为 。
⑵第②步加入H2O2的作用是 ,使用H2O2的优点是 ;调节pH的目的是使 生成沉淀。
⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是 。
⑷由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中, 方案不可行,原因是 ;
从原子利用率角度考虑, 方案更合理。
⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取a g 试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol/L EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2++ H2Y2-=CuY2-+ 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量测定结果偏高的是 。
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除静可与EDTA反应的干扰离子
(15分)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下: 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)(△H<0)完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是________。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比(填“>”、“=”或“<”)。
(10分)两种气态单质X和Y能直接化合生成Z(可逆反应),如将X和Y按一定比例混合并压入密闭容器中,在不同温度下经过一段时间后,反应混合物中X的含量变化如下图所示,回答下列问题:
(1)上述X与Y化合生成Z的反应是__________反应(填“放热”或“吸热”);
(2)温度低于T℃时,反应混合物中X的含量(填“逐渐增大”,“不变”,“逐渐减小”),原因是______________________________;温度高于T℃时,反应混合物中X的含量__________(填“逐渐增大”,“不变”,“逐渐减小”),原因是________________。
Ⅰ(8分)为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为____________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量____________(填
“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过化学反应转化成______释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:_____________________________________
Ⅱ.同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g) ====P4O10(s)ΔH=-2 983.2 kJ·mol-1①
P(红磷,s)+ O2(g)="==="
P4O10(s)ΔH=-738.5 kJ·mol-1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________。相同状况下,能量状态较低的是____________;白磷的稳定性比红磷____________(填“高”或“低”)。
在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。
下表是500mL某“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题。
成分 |
质量(g) |
摩尔质量(g ·mol-1) |
蔗糖 |
68.4 |
342 |
硫酸钾 |
0.50 |
174 |
阿司匹林 |
0.35 |
180 |
高锰酸钾 |
0.50 |
158 |
硝酸银 |
0.04 |
170 |
(1) “鲜花保鲜剂”中蔗糖的物质的量浓度为___________________。
(2)配制该500mL “鲜花保鲜剂”所需的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还有:。
(3)在溶液配制过程中,下列操作能使配制结果偏小的是___________。
A 定容时俯视容量瓶刻度线
B 容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C 移液时,液体不小心从外壁流出
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
E.用托盘天平称量蔗糖时,左盘放砝码,右盘放蔗糖
现有下列十种物质:① O2 ② Fe ③ CaO ④CO2⑤ H2SO4 ⑥ Ba(OH)2 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧硫酸钠溶液 ⑨稀硝酸 ⑩Cu2(OH)2CO3.
(1)按物质的树状分类法填写表格的空白处:
分类标准 |
![]() |
氧化物 |
胶体 |
|
属于该类的物质 |
② |
⑧ ⑨ |
(2)上述物质属于非电解质的有;上述物质能与盐酸反应的电解质有(填序号)。
(3)上述十种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-= H2O,该离子反应对应的化学反应方程式为__ ________________________________________________________。
(4) 过量的②与⑨发生化学反应的化学方程式为:3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应的还原剂是(填化学式),当生成0.05mol的NO气体时,转移的电子的物质的量为__________。