将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要________等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:______________________________________________________________。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有________(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是:_______________________________________________________________。
(5)已知不同温度下K2SO4在100 g水中达到饱和时溶解的量如下表:
温度/℃ |
0 |
20 |
60 |
K2SO4溶解的量/g |
7.4 |
11.1 |
18.2 |
60 ℃时K2SO4的饱和溶液591 g冷却到0 ℃,可析出K2SO4晶体________g。
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是________。
a.熔点较低(29 ℃熔化) b.能导电
c.能制冷 d.无毒
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是:________________________________________________________________。
W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数一次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红
色(或砖红色)的
和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_________周期第_________族。W的气态氢化物稳定性比
__________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的__________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是
______________________________________________________________________。
(4)X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________________。
(12分) 铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为:K=
②该温度下,在2L盛有
粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单
质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
①②
(3)写出氢氧化铝在水中发生碱式电离的电离方程式:
欲使上述体系中
浓度增加,可加入的物质是。
水的电离平衡曲线如下图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从增加到。
(2)将常温下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为。
(3)已知AnBm的离子积=[c(Am+)]n·[c(Bn-)]m,式中c(Am+)n和c(Bn-)m表示离子的物质的量浓度。在某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74 g,其饱和溶液密度设为1 g/mL,其离子积为
。
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为;
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C的元素符号为;
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(12分)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;
(2)银电极为电池的________极,
发生的电极反应为______________________________;
X电极上发生的电极反应为____________________________;
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。