以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难容电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤后结晶。
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤后结晶。
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤后结晶。
请回答下列问题:
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为 而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择 为宜。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是 (填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
在80℃时,将0.40mo1的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O42NO2△H>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
t/s n/mol |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
n(N2O4) |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
n(NO2) |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
(1)计算0~20s内用NO2表示的平均反应速率为mo1•L—1•s—1。
(2)计算在80℃时该反应的平衡常数K=(请注明单位)。
(3)反应进行至100s后将反应混合物的温度升高,混合气体的颜色(填“变浅”“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有(填序号)。
A.增大N2O4的起始浓度
C.使用高效催化剂
B.向混合气体中通入NO2
D.升高温度
(5)如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出(不用计算,定性处理)该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。
(1)在101kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ•mo1—1、285.8kJ•mo1—1和393.5kJ•mo1—1,则反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH=。
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
①液态水转化为气态水的热化学方程式为。
②CO和H2分别燃烧生成CO2 (g)和H2O(g),欲得到相同热量,所需CO和H2的体积比是。
某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni,还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质(其他不溶杂质不与酸碱反应)。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法,以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+,不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH |
4.1 |
1.7 |
7.6 |
7.0 |
完全沉淀的pH |
5.2 |
3.2 |
9.5 |
9.2 |
回答下列问题:
(1)操作a为。
(2)“碱浸”的目的是除去(填化学式)。
(3)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是。
(4)NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式。
②已知碱性镍氢电池总反应: H2+2NiOOH2Ni(OH)2,写出该反应放电时正极反应式。
(5)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe(OH)2的溶度积。
在体积固定的密闭容器中,进行如下化学反应:N2O4(g)2NO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t /℃ |
80 |
100 |
120 |
K |
1.80 |
2.76 |
3.45 |
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=。
(2)该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)判断该反应达到化学平衡状态的依据是。
A.容器内混合气体密度不变
B.混合气体中c(NO2)不变
C.0.5mol N2O4分解的同时有1 mol NO2生成
(4)在80℃时,将2.80molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中,一段时间后对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
![]() ![]() |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
n(N2O4) |
2.80 |
A |
2.00 |
c |
d |
1.60 |
n(NO2) |
0 |
0.96 |
b |
2.08 |
2.40 |
2.40 |
①b的值为;
②N2O4的平衡转化率为;
③20s~40s内用N2O4表示的平均反应速率υ(N2O4)=。
应用化学反应原理知识解决下列问题
(1)某温度下纯水中c (H+) = 2.0×10-7 mol·L-1,则此纯水中的c (OH-) =。
(2)将某CH3COOH溶液稀释10倍,则稀释后的溶液中c(H+)原来的十分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)0.1 mol·L-1的下列溶液①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④FeCl3、⑤NaOH,其中pH最大的是(填序号);实验室配制的氯化铁溶液显弱酸性的原因:(用离子方程式表示)。
(4)一定条件下22g二氧化碳气体与足量氢气反应生成气态甲醇(CH3OH)和水蒸气时,放出247.5kJ热量,其反应的热化学方程式为。