(14分)某含铬的污水可用下图所示装置处理,该装置可将污水中的Cr2O72-还原为Cr3+。
(1)图中左右两个装置中, (填“左”或“右”)装置为电解池。电源中负极的活性物质为 (填化学式);电源中两电极间,带负电荷的离子运动的方向为 (填“从左至右”或“从右到左”),该离子为 (填化学式)。
(2)请写出阳极上的电极反应式及Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式分别是:
、 。
(3)为保证正常工作,图中A物质必须循环使用,其化学式为: 。
(4)镧系元素均为稀土元素(常用作电极)位于元素周期表第六周期,该周期元素形成的氢氧化物中碱性最强的为 (填写化学式)。铈(Ce)有两种氢氧化物Ce(OH)3和Ce(OH)4,前者对空气比较敏感,请用化学方程式表示其原因 。
(26分)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
大理石规格 |
HNO3浓度/mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
粗颗粒 |
2.00 |
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
② |
||||
③ |
||||
④ |
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
请在图中画出实验②和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
有50mlNaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后向溶液中逐渐加入的0.1mol/L盐酸,产生的气体CO2体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示:试分析向溶液中通入气体后,所得的溶液中的溶质是什么?其物质的量之比多少?产生的气体体积(标准状况)是多少?
Fe2O3和Cu2O都是砖红色粉末,课外小组通过实验探究某砖红色粉末是Fe2O3、Cu2O或者是二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是碱性氧化物,Cu2O与H+反应生成的Cu+不稳定,立即转化成Cu2+和Cu。提出假设:假设1:红色粉末是Fe2O3;假设2:红色粉末是Cu2O;假设3:红色粉末为Fe2O3、Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末,向其加入足量稀盐酸在所得溶液中滴加苯酚溶液
(1)若假设1成立,则实验现象是。
(2)若滴加苯酚后溶液不变紫色,则证明原固体粉末不含Fe2O3。你认为结论是否合理(填“合理”或“不合理”),简述理由。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加苯酚时溶液不变紫色,证明原固体粉末是,相关的离子方程式为。(任写其中一个)
某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、______________、______________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是__________________________________________。
(3)当步骤2中的溶液pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是____________。
反应①②是重要的化工反应,D、E、F、G为单质,D、E、G、H为气体,且只有E为有色气体,F是常见的金属单质,G是空气中主要成分之一,K是白色胶状沉淀,C的焰色反应为黄色,其物质间的转化关系如下,虚框内是需设计的内容,反应物只能用A~J中的物质:
(1)A的电子式, H的结构式是;
(2)A溶液的电解方程式是;
C+B→J的离子方程式是;
(3)请设计F→K的最佳途径
(4)按设计得到1mol K,电解B时转移的电子数目是,至少需要另加试剂的物质的量是:mol,:mol,:mol(可不填满)。