(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是 。
(2)已知某粒子的结构示意图为:,试回答:
①当x-y=10时,该粒子为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y=8时,粒子可能为(填名称) 、 、 、 、 。
工业利用精炼镁渣(含有MgO、KCl、MgCl2、BaCl2、CaCl2、FeCl3等杂质)回收MgCl2的工业流程如下:
已知:25℃时有关物质的溶度积如下:
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
BaCO3 |
Mg(OH)2 |
Fe (OH)3 |
Ksp |
4.96×10-9 |
6.82×10-6 |
5.1×10-9 |
5.61×10-12 |
2.64×10-38 |
回答下列问题:
(1)写出溶解时的离子方程式
(2)溶解时温度不能太高,也不宜太低,要求控制在35℃左右,其理由是
(3)操作I包含多个操作,分别为过滤,洗涤,烘干。烘干时需要减压烘干,原因是。
(4)为减少Na2CO3的用量和提高产品质量,在中和工序(中和后溶液接近中性)结束前要检验溶液中是否存在离子,选择检验该离子的原因是。
(5)母液的主要成分。
TiO2俗称钛白粉,用途广泛,现正广泛开发,将来有机会成为新工业。工业上利用TiO2制备金属钛的流程如下。
已知:I.
Ti(s)+O2(g)=TiO2(s)△H=-946 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221 kJ·mol-1
Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)△H=-815 kJ·mol-1
II.某温度下各物质的沸点如下:
物质 |
TiCl4 |
FeCl3 |
SiCl4 |
AlCl3 |
沸点/℃ |
136 |
310 |
56.5 |
180 |
回答下列问题:
(1)在氯化工序中发生反应:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g) 。试计算其反应的△H=kJ•mol-1;反应的平衡常数表达式K=,在下图中作出TiCl4达到平衡后百分含量随温度的变化趋势图。
(2)氯化过程中带入的副产物有FeCl3、SiCl4和AlCl3,可用方法获得较纯净的TiCl4。
(3)TiO2与Cl2反应:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g)△H=+151kJ•mol-1。该反应在高温条件下但难以发生,但加入碳后反应能顺利进行,试解析上述原因
(4)还原工序要在惰性气体的气氛中进行的理由是_______________________。
(5)制取Ti的新工艺是用二氧化钛作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2熔盐做电解质(在熔融状态下能传导O2-),电解而得到Ti,该工艺具有操作简单,成本低,无污染等优点,写出电解制备金属钛时阴极的电极反应式:。
回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图:
(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式。
(2)蒸馏可获得沸点较低的GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、、、接收管、锥形瓶等。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,此过程用化学方程式可表示为。
温度对GeCl4的水解率产生的影响如图1所示,其原因是。 为控制最佳的反应温度,实验时可采取的措施为(填序号)。
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰盐水
(4)结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则,分析GeO2溶解率随pH 变化的原因,用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应。
pH |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
溶解率/% |
47.60 |
32.53 |
11.19 |
5.27 |
1.96 |
8.85 |
酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业,其制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1) SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是,加入锡粉的作用是。
(2) 反应I生成的沉淀为SnO,写出该反应的化学方程式:
。
(3) 检验沉淀已经“洗涤”干净的操作是:。
(4)反应II硫酸的作用之一是控制溶液的pH。若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L-1,则室温下应控制溶液pH。(已知:Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10-26)
(5)酸性条件下,SnSO4还可用作双氧水的去除剂,试写出所发生反应的离子方程式:
。
(6)潮湿环境中,镀锡铜即使锡层破损也能防止形成铜绿,请结合有关的原理解释其原因:。
重晶石(BaSO4)是重要的化工原料,制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:
(1)写出煅烧时发生反应的热化学方程式:____________________________。
(2)写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式:_____________________。
(3)为检测煅烧时产生的CO,可将煅烧产生的气体通入PbCl2溶液中,出现黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,试写出该反应的化学方程式:_____。
(4)向BaSO4沉淀中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3。发生的反应可表示为:
BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)
现有0.20 mol BaSO4,加入1.0L 2.0mol•L-1饱和Na2CO3溶液处理,假设c(SO42-)起始≈0
平衡时,K=4.0x10-2,求反应达到平衡时发生转化的BaSO4的物质的量。(写出计算过程结果保留2位有效数字)
(5)试从平衡的角度解释BaSO4可转化为BaCO3的原因:________________________。