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 。
硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3(约10%)和MgO(约5%)。某同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元素。请回答下列问题。
（1）写出溶液B的溶质是。
（2）参照以下框的形式进一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程（注明试剂、条件和操作）。
（3）为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成 Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①判断到达滴定终点的现象是。
②某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移到25.00mL试样溶液，用0.0050mol·L-1KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是。
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：
已知：
①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
| 完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题：
（1）在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为
。
（2）加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是；
（3）操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是、和过滤。
（4）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
（5）为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是（任写1点）。
(12分)
随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法。
⑴已知产物 A、B 都是参与大气循环的气体，请结合下表数据写出NO与活性炭反应的化学方程式：
⑵某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
 浓度/mol·L－1
时间/min |
NO |
Ａ |
Ｂ |
||||
| 0 |
0. 10 |
0 |
0 |
||||
| 10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
||||
| 20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
||||
| 30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
||||
| 40 |
0.032 |
0. 034 |
0.017 |
||||
| 50 |
0.032 |
0. 034 |
0.017 |
①T1℃时，求该反应平衡常数（列出Ｋ的表达式，要求计算过程）。
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、A、B的浓度之比为5：3：3，则该
反应的△H 0（填“>”、“=”或“<”）。
④压缩容器体积，增大压强对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 。
I．冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下：
(注：R表示烃基或H原子)
⑴ A为羧酸，其分子式为C4H8O2，8.8gA与足量NaHCO3溶液反应生成L CO2（标准状况，不考虑CO2溶于水）。
⑵写出符合A分子式羧酸类物质的结构简式： 。
⑶已知A→B属于取代反应，B为一卤代羧酸，其核磁共振氢谱只有两个峰，写出B→C的反应方程
式： 。
⑷写出F的结构简式： 。
II．按如下路线，由C可合成酯类高聚物H：
C G
H
⑸写出G→H的反应方程式： 。
（1）同温同压下，同体积的甲烷（CH4）和CO2气体的分子数之比为；质量比为；原子总数之比为；氢原子数与氧原子数之比为。
（2）已知N2、CO2的混合气体的质量共12.0克，标准状况下
，体积为6.72L，该混合气体的平均摩尔质量为；原混合气体中N2、CO2的体积之比为。