工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1)加入过量废铁屑的目的是 。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的________(选填“Fe3+”、“Fe2+”或“Al3+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是 。
(3)反应Ⅱ的离子方程式为 。在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
(6)将11.9 g Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72 L(标准状况下)NO,向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀质量为 。
A.22.1 g B.27.2 g C.30 g D.无法确定
Al及其化合物用途广泛,工业上可以将明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O],再将明矾焙烧后制得Al2O3等物质,进一步处理后还可以得到Al。
已知焙烧明矾的化学方程式为:
请回答:
(1)Al2O3的摩尔质量是。
(2)工业上可用电解Al2O3制备Al,其化学方程式是。
(3)在焙烧明矾的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比是。
(4)焙烧明矾时产生的SO2可综合利用来制硫酸。
已知25℃、101 kPa时:
2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)△H1 = 一197 kJ/mol
2H2O (g)=2H2O(1)△H2 = 一44 kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3 = 一545 kJ/mol
SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是。
(5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式。
②电池总反应的化学方程式。
工业上可用电解法来处理含Cr2O72-的酸性废水,最终可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而被除去。下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨):
请回答:
(1)装置中的b电极是(填“阳极”或“阴极”)。
(2)a电极的电极反应式是。
(3)完成b电极附近溶液中反应的离子方程式:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2+6+7
(4)电解时用铁不用石墨做阳极的原因是。
(5)电解结束后,若要检验电解液中还有Fe2+存在,可选用的试剂是(填字母)。
A.KSCN溶液 | B.CuCl2溶液 | C.H2O2溶液 | D.K3[Fe(CN)6] |
四种常见的短周期非金属元素在周期表中的相对位置如下所示,其中乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍。
甲 |
乙 |
|
丙 |
丁 |
请用化学用语回答:
(1)丙在元素周期表中的位置是___________。
(2)丁单质的电子式是_______________【(2)~(5)用化学用语回答】。
(3)乙的两种常见单质分别是。
(4)甲、丙、丁的气态氢化物水溶液显酸性的是___________。
(5)氢元素与甲和丁可以组成一种既有离子键、又有共价键的化合物,其化学式是。
(6)已知丁的非金属性比丙强,原因是_______________(从原子结构角度解释)。
结晶玫瑰是具有玫瑰香气的香料,可由下列方法合成(部分反应物及反应条件未标出)
已知: (-R表示烃基)
(1)A是苯的一种同系物,相同条件下,其蒸气对氢气的相对密度是46,则A的名称是。
(2)反应②所需药品及反应条件是。
(3)C的核磁共振氢谱峰面积之比是。
(4)⑤的化学方程式是。
(5)C有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物的有种。
(13分)X、Y、Z、M、Q是中学化学常见的五种元素,原子序数依次增大,其结构或性质信息如下表:
元素 |
结构或性质信息 |
X |
其原子最外层电子数是内层电子数的2倍 |
Y |
基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1 |
Z |
非金属元素,其单质为固体,在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰 |
M |
单质在常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子 |
Q |
其与X形成的合金为目前用量最多的金属材料 |
(1)Q元素基态原子的电子排布式是:____________。
(2)比较Y元素与氧元素的第一电离能:____>____;X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂,其分子中的键和
键数目之比为:_____。
(3)写出实验室制备M单质的离子方程式:_____。
(4)M的气态氢化物和氟化氢相比(写化学式):
稳定性强的是_____________,其原因是_____________________;
沸点高的是_____________,其原因是_____________________。