废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是________________________________________
(用化学方程式表示)。
②铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_______________________________________________________________。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中发生反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2
2S2O32—+I2=2I-+S4O62—
①滴定选用的指示剂为__________,滴定终点观察到的现象为__________________。
②若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,所测定的Cu2+含量将会________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
| |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
| Fe3+ |
1.1 |
3.2 |
| Fe2+ |
5.8 |
8.8 |
| Zn2+ |
5.9 |
8.9 |
、实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为
①______________________________________;
②________________________________________;
③过滤;
④_________________________________________;
⑤过滤、洗涤、干燥;
⑥900 ℃煅烧。
为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。已知:
| 水解反应 |
平衡常数(K) |
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-7 |
请回答:(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、硝酸钠溶液、稀盐酸。
方案:。
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
| 实验内容 |
实验现象 |
| 甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色, pH略有上升 |
| 乙同学的实验方案 |
无明显现象,pH没有明显变化。 |
①据实验现象写出发生反应的离子方程式:。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是。
③解释乙同学的实验现象。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的:。
氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
① 工业合成氨的热化学方程式是。
② 若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则
Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4 kJ。
③ 已知:
1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
| T / ℃ |
165 |
175 |
185 |
195 |
| K |
111.9 |
74.1 |
50.6 |
34.8 |
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)0
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是。
③ 上图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______。
(3)氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。
下面是利用氮气制备含氮化合物的一种途径:
①过程Ⅱ的化学方程式是
②运输时,严禁NH3与卤素(如Cl2)混装运输。若二者接触时剧烈反应产生白烟,并且0.4 mol NH3参加反应时有0.3 mol 电子转移。写出反应的化学方程式
③氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料。
已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH =" ―1316" kJ/mol,则该燃料电池的负极反应式是。
X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是短周期原子半径最大的元素,N是地壳中含量最高的金属元素。
用化学用语回答下列问题:
(1) M在元素周期表中的位置为;六种元素的原子半径从大到小的顺序是
(2)Z、X两元素按原子数目比l∶3构成分子A, A的电子式为,Y、L两元素按原子数目比l∶2构成分子B,B中所含的化学键类型为。
(3)硒(se)是人体必需的微量元素,已知非金属性:34Se<L。请结合原子结构解释原因。
(4)用Y、L、M构成的正盐溶液可以清除油污,请结合离子方程式以及必要的文字解释原因。
(5)用石墨作电极,NCl3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q。写出电解熔融Q制取N的电极方程式:阳极:;阴极:。
已知:化合物F是用于制备药品盐酸祛炎痛的中间产物,其合成路线为: 
已知:(Ⅰ)RNH2+R/CH2Cl
RNHCH2 R/+HCl(R和R/代表烃基)
(Ⅱ)苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化,如:
(Ⅲ)
(苯胺,弱碱性,易氧化)
(Ⅳ)
与浓硫酸、浓硝酸混合在不同温度下会得到不同产物。
回答下列问题:
(1)D中含有的官能团名称为;E含有的官能团名称为、
(2)反应①~⑤中,属于取代反应的是(填反应序号)
(3)检验D中官能团的实验操作如下:取少量D于试管中,
(4)C的结构简式是
(5)D+E→F的化学方程式:
(6)已知E的一种同分异构体(对位氨基)在一定条件下,可聚合成热固性很好的高分子,写出合成此高聚物的化学方程式:
(7)已知某有机物M的分子式为C9H11Cl,符合下列条件的M的同分异构体有种。①与D互为同系物
②M为二取代苯化合物。
PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成:
(已知:
)
(1)A→B的反应类型是________;B的结构简式是________________。
(2)C中含有的官能团名称是________;D的名称(系统命名)是________________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含—O—O—键。半方酸的结构简式是________________。
(4)由B和D合成PBS的化学方程式是______________。
(5)下列关于A的说法正确的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b.能与Na2CO3反应,但不与HBr反应
c.能与新制Cu(OH)2反应
d.1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2