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 。
氧化还原反应是化学反应中的基本反应之一,研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
(1)已知:2BrO3-+C12=Br2+2C1O3- ; 5C12+I2+6H2O=2HIO3+10HC1;
C1O3-+5C1-+6H+=3C12+3H2O
则C1O3-、BrO3-、IO3-、C12的氧化性由弱到强的排序为
(2)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。(提示:请写出实验步骤、现象及结论)①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液
(3)二十世纪初期,化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO2-形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为
(4)某强氧化剂[RO(OH)2]+ 能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol [RO(OH)2]+ 离子的溶液,恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na2SO3溶液完全反应,则反应后R的化合价为 价。
(5)将32 g 铜与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待产生的气体全部释放后,向溶液加入V mL amol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。(用含V、a的式子表示)
①欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要H202的质量为 g。
化合物A是尿路结石的主要成分,属于结晶水合物,可用X·nH2O表示。在一定条件下有如下图所示的转化关系:
已知:
①经分析,上图中的各字母代表的物质均由常见元素(原子序数≤20)组成,其中X由三种元素组成;A、D晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1;D中的阳离子与C分子有相同的电子数,A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。
② G、H是常见的气体单质,E、K、L是常见的气体化合物;E被人体吸入会与血红蛋白结合而使人中毒,K的大量排放是造成地球温室效应的一个主要原因。
③反应②、③是重要的化工反应,I是一种重要的化工原料。
④上图中的部分变化经定量测定,得到如右图所示的固体产物的质量m随温度[t (℃)]的变化曲线。回答下列问题:
(1)写出A的化学式: ,D中阴离子的结构示意图为 ;
(2)反应①的化学方程式为: 。
(3)K与G在一定条件下可生成多种物质,既可获得经济效益,也减少对环境的污染。
① 若O是一种易挥发的液态燃料,有毒,误饮5-10mL会导致双目失明。则O的分子式为: 。
② 若O是K与G按1∶3的比例反应而得,则O可能是 。(填编号)
A.烷烃B.烯烃C.炔烃 D.芳香烃
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550 kJ·mol-1
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177 kJ·mol-1
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,L1 L2
并简述理由: 。
工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”,反应为:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/n(CH4)]对甲烷平衡含量(%)的影响如下图1:
图1 (水碳比为3)图2 (800℃)
(1)CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。的
H 0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压时,向该平衡体系中通入氦气平衡将 移动(填“向正应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(2)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 。
(3)其他条件不变,请在图2中画出压强为2MPa时,甲烷平衡含量(%)与水碳比之间关系曲线。(只要求画出大致的变化曲线)
(4)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH4与1mol H2O在2L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少?(写出计算过程,结果保留小数点后一位数字。)
某学习小组进行了如下课外活动,邀请你参与:
(1)研究水溶液中复分解型离子反应的发生条件,设计如下方案:
①写出II实验中发生反应的离子方式: 。
②根据实验发现只要有 等物质生成,水溶液中复分解型离子反应就可以发生。
③经过小组同学积极思考、讨论交流发现在生成三类物质后,导致一个共同的结果,于是得出结论:溶液中复分解型的离子反应总是向着某些____ 的方向进行(与溶液混合的瞬间相比)。
④小组同学进一步深入思考,发现上述问题其实质是化学反应进行的方向问题。请你结合化学反应原理的相关知识对③中的结论作出合理解释: 。
(2)如何研究H2SO4、KC1、NaHSO4、NaNO3、Na2C03、NH4C1、NaOH的性质?设计方案为:将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。具体如下:
①根据方案进行分类时,经实验测得KC1、NaNO,溶液的pH=7;H2SO4、NaHSO4、NH4Cl溶液的pH<7; Na2CO3、NaOH溶液的pH>7。由此有的同学按分类法思想把H2SO4、NaHSO4、NH4CI都划分为酸类,请你运用中学化学相关理论判断这样划分是否合理?并简要说明理由。____ 、____ 。
②向NaHSO4、NaNO3的混合溶液中,滴加Na2S溶液产生黄色沉淀和无色气体,写出反应的离子方程式:________________。反应中若生成标准状况下的无色气体1.12L,则被氧化的物质为 mol,转移电子的物质的量为 mol。
③某同学在用H2SO4鉴别NaNO3、Na2CO3、NaOH溶液时,Na2CO3很容易鉴别,但鉴别NaNO3和NaOH时却陷入了困境。限用上述另外六种物质,请你设计一个现象明显的实验方案帮忙解决这一难题.