近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)________________________________________。
(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为________________________________________。
(3)第④步通入CO2可以使MnO42—发生反应,生成MnO4—和MnO2。则K2MnO4完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为________(精确到0.1%)。
(4)第⑤步趁热过滤的目的是______________________________________。
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、________、洗涤、干燥。干燥过程中,温度不宜过高,因为____________________________________。
高分子纳米活性钛无霸是钛氧化物经过光照射,在其表面产生氧化性极强的活性离子,这种活性离子可以分解存在生活空间中的一些有害物质(甲醛、氮氧化物等)。
(1)Ti2+的基态价电子排布式为 。
(2)甲醛分子中C原子轨道杂化类型为 。1mol甲醛分子中含有σ键的数目为 。
(3)甲醛易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(4)与N2O互为等电子体的一种分子为 (填化学式) 。
(5)某含钛化合物晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为 。
氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛
(1)传统工业上利用氨气合成尿素
①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.47 kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+ 72.49 kJ·mol-1
反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH= kJ·mol-1。
②液氨可以发生电离:2NH3(l)NH2- + NH4+,COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素,写出该反应的化学方程式 。
(2)氨气易液化,便于储运,可利用NH3作储氢材料
已知:2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) ΔH=+92.4 kJ·mol-1
① 氨气自发分解的反应条件是 (填“低温” 或 “高温”)。
②其他条件相同,该反应在不同催化剂作用下反应,相同时间后,氨气的转化率随反应温度的变化如右图所示。
在600℃时催化效果最好的是 (填催化剂的化学式)。c点氨气的转化率高于b点,原因是 。
(3)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池(电极为惰性材料)进行电解除去NH3,净化污水。该净化过程分两步:第一步电解产生氧化剂,第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出电解时A极的电极反应式: 。
②写出第二步反应的化学方程式: 。
葡萄酒常用Na2S2O5做抗氧化剂。
(1)1.90g Na2S2O5最多能还原 mLO2(标准状况)。
(2)0.5mol Na2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。
写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式 ;当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度变小,其原因可能是 。
已知:Ksp[BaSO4]=1×10-10,Ksp[BaSO3]=5×10-7。把部分被空气氧化的该溶液pH调为10,向溶液中滴加BaCl2使SO42-沉淀完全[c(SO42-)≤1×10-5mol·L-1],此时溶液中c(SO32-)≤ mol·L-1。
(3)葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定(已知:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI):准确量取100.00mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分。取馏分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为0.0225mol·L-1标准I2溶液滴定至终点,消耗标准I2溶液16.02mL。重复以上操作,消耗标准I2溶液15.98mL。计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 (单位:mg·L-1,以SO2计算,请给出计算过程。)
工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O) ,流程如下:
(1)浸取时,溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,其离子方程式为 。能提高烧渣浸取速率的措施有 (填字母)。
A.将烧渣粉碎 B.降低硫酸的浓度 C.适当升高温度
(2)还原时,试剂X的用量与溶液pH的变化如图所示,则试剂X可能是 (填字母)。
A.Fe粉 B.SO2 C.NaI
还原结束时,溶液中的主要阴离子有 。
(3)滤渣Ⅱ主要成分的化学式为 ;由分离出滤渣Ⅱ后的溶液得到产品,进行的操作是 、 过滤、洗涤、干燥。
实验题:
I.海藻中提取碘的流程如图,已知②中发生反应的化学方程式为:
Cl2+2KI===2KCl+I2。请回答下列问题:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作①、③的名称:________;________。
(2)在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是________。(注:如图试管中深色区为紫红色溶液)
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如图实验装置中的错误之处。(加热装置烧杯下已垫石棉网)
①________________________________________________;
②________________________________________________。
II.某化学兴趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如下表所示,请回答:
检测次数 |
溶液中检测出的物质 |
第一次 |
KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl |
第二次 |
KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 |
第三次 |
Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl |
(1)三次检测结果中第________次检测结果肯定不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子:
第一步:向溶液中滴加过量的①________溶液(填化学式),其目的是检验CO32-并将其除去;
第二步:加入②________溶液(填化学式),其目的是③_________________________
________________________________________________________________________;
第三步:过滤,再向滤液中加入④________溶液(填化学式),其目的是⑤________________。