钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知:
SrSO4(s) Sr2+(aq)+SO42-(aq) Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s) Sr2+(aq)+CO32-(aq) Ksp=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________,该反应的平衡常数表达式为____________;该反应能发生的原因是___________________________________________。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)
(2)对于上述反应,实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将________;
②增大CO32-的浓度,平衡常数K将________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。
实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为____________________________。
实验室里一些看似简单的基本操作往往需要方法或技巧,下表中A栏列出操作的要求或目的,请在对应B栏中填上方法或技巧:
序号 |
A |
B |
① |
用滴管从试剂瓶中吸取液体 |
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② |
让往玻璃导管套上橡皮管容易些 |
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③ |
为使加热的蒸发皿里的液体不溅出 |
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④ |
往大试管里加入颗粒状锌 |
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⑤ |
实验室保存液溴,避免液溴挥发掉 |
将32 g Cu与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的物质的量为mo
L,NO2的物质的量为 moL。
(2)产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为mol/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为NaNO3,至少需要质量分数为30%的双氧水g。
已知A、B、C、D的组成元素都属于短周期,其中A、D为单质,B、C为化合物,它们之间的简单转化关系如图所示。请按要求写出有关反应式,是离子反应的只写离子方程式:
(1)若A、D的组成元素同主族:
①B是水:__________________________________________。
②B、C均为氧化物(反应有重要的工业价值):
____________________________________________。
(2)若A、D的组成元素不同主族:
①B是水且水是还原剂:__________________________________________;
B是水且水是氧化剂(反应有重要的工业价值): _____________________。
②B、C均为氧化物:____________________________________________。
能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。
(1)合成甲醇的反应为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H
下图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数 φ(CH3OH)与反应温度的关系曲线,若在230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到500℃时,达到平衡时,K1 (填“>、< 或 = ”)
(2)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置:则该装置中Cu极为极;写出b极的电极反应式 ,当铜片的质量变化为12.8 g时:a极上消耗的O2在标准状况下的体积为L。
难(微)溶物 |
溶度积常数(Ksp) |
BaSO![]() |
1×10-10 |
BaCO3 |
2.6×10-9 |
CaSO4 |
7×10-5 |
CaCO3 |
5×10-9 |
(3)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。
具体做法是用饱和纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度达到0.0lmol·L-1以上,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥mol·L-1
某实验室把学生做完实验后的废液(含氯化钠、氯化铁、氯化铜等)进行集中处理,过程如下:
(1)沉淀D的化学式为。
(2)反应③中Cl2属于(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)写出①反应中的离子方程式
。
(4)溶液C中的溶质是(提示:加热后,溶液中没有了HCl和Cl2),若要进一步进行分离,方法是。