如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,按要求回答下列问题:
(1)打开K2 ,合并K1,若所盛溶液为CuSO4溶液:则A为 极, A极的电极反应式为 。若所盛溶液为KCl溶液:则B极的电极反应式为
(2)打开K1,合并K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则:
①A电极附近可观察到的现象是 ,Na+移向 极(填A、B)
②B电极上的电极反应式为 ,
总反应化学方程式是 。
③反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,B极产生气体的体积(标准状况)为11.2mL,将溶液充分混合,溶液的pH约为 。若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的 。[ pH=-lgc(H+) ]
铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下所示。
干法:Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
湿法:强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示:
(1)高铁酸钾在处理水的过程中所起的作用有 。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子反应方程式为 。
(3)沉淀过程中加入浓KOH溶液的作用是: 。
(4)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。
(5)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。
a.H2O b.KOH、异丙醇 c.NH4Cl、异丙醇 d.Fe(NO3)3、异丙醇
(6)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+Fe(OH)3+4KOH,下列叙述正确的是
A.放电时FeO42-向正极移动 |
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O |
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化 |
D.充电时溶液的碱性减弱 |
现有A、B、C、D、E五种位于周期表前四周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:
元素 |
性质 |
A |
A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同 |
C |
C原子L电子层上有2对成对电子 |
D |
D元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素 |
E |
E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______________(填元素符号)。
(2)BC3—的立体构型是_______________________。A与氢元素形成的一种化合物化学式为A2H4,则A2H4分子中A原子的杂化轨道类型为__________。
(3)DCl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能立即生成3molAgCl,则配合物化学式为 。
(4)已知C、E的一种化合物的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为__________。
、
、
、
、
是五种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。Z是地壳中含量最高的元素。W原子最外层电子数是K层电子数的2倍。
(l)W在周期表中的位置为_______________________。
(2)Y、Z的10电子氢化物分子中均含有的化学键类型为___________;其稳定性较强的是___________
(填化学式)。
(3)用化学方程式表示YZ2形成酸雨的反应:______________________。
用精密pH试纸(精确到0.l)测定酸雨pH的操作是______________________。
(4)常温下用1 mol/L100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1molTZ2气体,此反应的离子方程式为
______________________;此时溶液pH<7的原因是___________________________。
(共17分)浓硫酸具有强氧化性,能与金属铜反应,现用浓硫酸与铜反应制得SO2并进行相关实验探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式是_______,盛放浓硫酸的仪器名称是 ,
装置B的作用是 ___ ____。
(2)设计装置C的目的是验证SO2的_______________性,D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是____________。
(3)反应结束时烧瓶中Cu有剩余,某同学认为H2SO4也有剩余,他设计了下列实验方案来测定剩余H2SO4的量。经冷却,定量稀释后进行下列实验,能达到目的是________(填序号);
a.用酸碱中和滴定法测定
b.与足量Zn反应,测量生成H2的体积
c.用PH计测溶液PH值
d.与足量BaCl2溶液反应,称量生成沉淀的质量
(4)向D瓶所得NaHSO3溶液中加入漂白粉溶液,反应有三种可能情况:
I. HSO3-与ClO-刚好反应完; II. 漂白粉不足; III. 漂白粉过量
同学们分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请你完成下表:
实验序号 |
实验操作 |
现象 |
反应的可能情况 |
① |
滴加少量淀粉碘化钾溶液,振荡 |
III |
|
② |
滴加少量棕红色的KI3溶液,振荡 |
II |
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③ |
滴入加少量酸性KMnO4溶液,振荡 |
溶液呈紫色 |
|
④ |
加入几小块CaCO3固体 |
有气泡产生 |
(共18分)随着电子工业的发展,电子废料和电子废料逐步增多,这些电子废料和垃圾常常含有重要金属元素,具有回收价值,如一种含铝、锂、钴的新型电子材料,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:
(1)金属铝的化学性质活泼,但铝箔在空气中能稳定存在,原因是 ,则步骤I加碱后铝箔首先发生的反应的离子方程式为 。
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根) ,若消耗0.2molNa2S2O3,转移电子数目为 。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式____________________。
(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是__________。
(5)工业制取的Na2CO3常常含有NaHCO3杂质,下列各说法正确的是______(填序号)。
A.可采用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质 |
B.向某无色溶液中滴加稀盐酸,生成无色无味的气体,通入澄清石灰水变浑浊,则溶液一定含有CO32‾ |
C.实验室有两瓶失去标签的试剂,分别为Na2CO3溶液和稀盐酸,不用其它试剂即可鉴别 |
D.可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3与NaHCO3 |
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______。