工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25 ℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
| |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp |
8.0×10-16 |
2.2×10-20 |
4.0×10-38 |
| 完全沉淀pH |
≥9.6 |
≥6.4 |
≥3.2 |
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有 (写两种)。
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ;
试剂X的化学式为 。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为 ,用pH试纸测该溶液pH的方法是 。
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的平衡常数表达式: 。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
(8分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s)＋4C(s)
4CO(g)＋BaS(s) DH1 = ＋571.2 kJ·mol－1 ①
BaSO4(s)＋2C(s)2CO2(g)＋BaS(s) DH2= ＋226.2 kJ·mol－1 ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为。
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，
=。
[Ksp(AgBr)=5.4×10－13，Ksp(AgCl)=2.0×10－10]
（3）反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)的DH2= kJ·mol－1。
（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是
，。
(12分)已知A为蓝色溶液，B、C、I、K为单质，其余均为化合物，其中B、L、I、K 常温下为气体，且I为有色气体。G为黑色固体，F的焰色反应透过蓝色钻玻璃片显紫色，各物质转化关系如图。
回答下列问题：
（1）P的电子式是_________________；
（2）C元素原子价电子排布式为：。
（3）已知B、H和C2H5OH能够组成燃料电池，写出该燃料电池的负极反应式：
_______________________________________________________________；
（4）A的水溶液呈___________(填“酸性”“碱性”“中性”)，用离子方程式和必要的文字说明原因______________________________________________________________
（5）用惰性电极电解400.00 mL A溶液，一段时间内测得溶液pH＝1，则需要向溶液中加入___________，其质量为______g，才能使溶液恢复到电解前的状态(不考虑溶液体积变化)。
(8分) X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：
①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；
②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答：
（1）Z2Y的化学式是____________。
（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是__________________________________。
（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。
接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极)，断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：
C(Ⅰ)的电极名称是____________(填写“正极”或“负极”)。
C(Ⅱ)的电极反应式是__________________________________。
（4）铜屑放入稀硫酸不反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是__________________________________。
(9分)如下图装置实验，A、B两烧杯分别盛放200 g10%NaOH和足量CuSO4溶液。通电一段时间后，c极上有Cu析出，又测得A杯中溶液的质量减少4.5 g(不考虑水的蒸发)。
请回答下列问题：
（1）电源P极为 极；请分别写出b极和c极上发生的电极反应式：；
（2）c极上析出固体铜的质量为 g
（3）若装置中用铅蓄电池作电源，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：Pb＋SO42－＝PbSO4＋2e－
正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－=PbSO4＋2H2O
假设在a极制得气体0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 mol
(9分) 某化学反应2A(g) 
B(g)＋D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始浓度均为0，反应物A的浓度(mol•L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
| 时间 实验序号 |
1 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
| 1 |
800 ℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 2 |
800 ℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 3 |
800 ℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
| 4 |
820 ℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据，完成下列填空：
（1）实验1中，在10～20 min时间内，以A的速率表示的平均反应速率为
mol•L－1•min－1。
（2）实验2中，A的初始浓度c2=mol•L－1，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是。
（3）设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3v1(填“＞”“=”或“＜”)，且c3 ＝mol•L－1
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是反应(填“吸热”或“放热”)，理由是。