在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中,亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O;
②常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4 ×10-28
(1)反应I中发生反应的离子方程式为 。
(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是 (填写序号)。
a.蒸馏 b.蒸发浓缩 c.过滤 d.冷却结晶 e.灼烧
(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 |
HClO2 |
HF |
H2CO3 |
H2S |
Ka/mol·L-1 |
1×10-2 |
6.3×10-4 |
K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 |
K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为 (用化学式表示);体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为: (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是 ;常温下,当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为 。
(4)Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式 ,若生成气体a的体积为1.12L(标准状况),则转移电子的物质的量为 。
为分离下表中的混合物,在甲组中选出所用的试剂、乙组中选出所用的主要方法,将其序号填入表中相应栏中。(若无需试剂或方法的填写“/”)
编号 |
混合物 |
试剂序号 |
方法序号 |
(1) |
硝酸钾和氯化钠的固体混合物 |
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(2) |
氯化钾和碘的混合溶液 |
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(3) |
汽油和水的混合物 |
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(4) |
乙二醇(沸点198℃)和丙三醇(沸点290℃)的混合物 |
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甲组:①水 ②氢氧化钠溶液 ③四氯化碳 ④食盐
乙组:A.结晶 B.蒸馏 C.萃取 D.分液 E.溶解
MnO2是一种重要的无机功能材料。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯净MnO2的实验,其流程如下:
请回答下列问题:
(1)第①步加稀硫酸时,粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为(填化学式)_______________。
(2)第①步反应中的硫酸能否用盐酸代替?____________(填“能”或“否”),理由是____________。
(3)第②步发生反应的离子方程式为:___________________________。
(4)取17.4gMnO2与200g36.5%的浓盐酸(足量)反应,将反应后剩余的溶液用水稀释至500mL,计算稀释后溶液中Cl-的物质的量浓度(写出计算过程)。
下面是中学化学中常用的玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在广口瓶中加入液体)。
下面是中学化学中常用的玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在广口瓶中加入液体或在干燥管中放入固体)。
请回答下列问题:
(1)用装置A收集NH3气体,气体应从_________________(填“①”或“②”)处通入。
(2)若用装置B做二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应的实验,则其中广口瓶能否起到防倒吸作用(填“能”或“不能”)______________________。
(3)用C来收集NO2气体,最终得不到NO2,其发生反应的化学方程式为:___________________。
[理论综合]运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义。请回答下列问题:
(1)氨气可以构成燃料电池,其电池反应原理为4NH3+3O2═2N2+6H2O。则电解质溶液为KOH,则负极反应式为______________________________。
(2)25℃时.将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合.
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH4+)>c(Cl-)时.则反应的情况可能为__________。
a.盐酸不足.氨水剩余 b.氨水与盐酸恰好完全反应 c.盐酸过量
②当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)时.用含含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=____________。
(3)向BaCl2溶液中通CO2不会出现沉淀,请根据溶液里存在的平衡原理解释其原因___________,某同学根据相同的理由认为向BaCl2溶液中通入SO2也不会出现沉淀,但在实验验证中发现了异常情况,将SO2通入BaCl2溶液中开始并无沉淀,放置一段时间出现了白色沉淀,则产生该沉淀的离子反应方程式为___________。
(4)室温下,把SiO2细粉放入蒸馏水中,不断搅拌,能形成H4SiO4溶液,反应原理如下:
SiO2(s)+2H2O(l)H4SiO4(aq) △H
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式:________________。
②通常情况下,改变压强对气体会产生较大影响,对固体和液体影响很小,实际上,在地球的深处,由于压强很大,固体、液体受到的压强影响不能忽略。一定温度下,在10000m以下的地球深处,上述反应进行的方向是_________________________(填“正方向”、“不移动”或“逆方向”)。请根据平衡常数表达式解释其原因_____________________________。
[化学与技术]由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、 ;
(3)粗铜的电解精炼如图所示。
在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为 。