某校研究性学习小组同学对经初步净化处理的浓缩海水(主要含NaCl和MgSO4)进行研究。
(1)实验时若需要配制1 000 mL 0.20 mol·L-1NaOH溶液,则需要称量固体NaOH的质量为 g。
(2)取初步净化处理的浓缩海水100 mL,加入200 mL 0. 20 mol·L-1NaOH溶液,恰好把其中的Mg2+完全沉淀,则浓缩海水中Mg2+的物质的量浓度为 。
(3)研究小组同学把上述沉淀完全转化为无水MgCl2,并在熔融状态下进行电解,可得标准状况下Cl2的体积为 L。
(本题16分)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池。一种制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+,再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3。其电解制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。右图为电解装置示意图,电解池两极用阳离子交换膜隔开。请回答下列问题:
(1)该电解池的阳极材料可选用________(填序号)
A.铁 | B.Cu | C.石墨 | D.镍 |
(2)加放适量硫酸钠的作用是:_______________________________________________
(3)电解过程中,阴极附近溶液的pH_____,阳极附近溶液的pH_____(填“升高”、“不变”、“降低”)。
(4)写出Ni2+转化为Ni3+的离子方程式:_______________________________________
(5)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2。
写出下列电极反应式:
①放电时的正极:___________________________________________________________
②充电时的阴极:___________________________________________________________
(6)电池充电时,电池的负极应接外电源的_____________(填正极或负极)
(本题16分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4•5H2O)和副产物石膏(CaSO4•2H2O)的生产流程示意图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表:
温度(℃) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题:
(1)红棕色滤渣的主要成分是____________。
(2)写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式 _______________________________。
(3)操作I包括加热升温、控制温度在_______℃、蒸发结晶、__________等操作。
(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为_________、过滤、洗涤、干燥;
(5)用无水乙醇洗涤晶体而不用蒸馏水的原因是________________________________;
(6)取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案,在实验室分别对所取样品进行以下操作:
方案一:取样于试管→滴加KSCN溶液;方案二:纸上层析后→喷KSCN溶液;
①你认为上述两种方案设计更合理的是_____________;
②指出你认为不合理的方案存在的问题_____________________________________。
(本题共16分)下表为元素周期表的一部分,请用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为____________________(用元素符号表示)。
(2)请用化学方程式表示非金属性:④>③_________________。
(3)表中①、③、④三种元素组成的常见化合物中能促进水的电离的是__________(用化学式回答,下同),能抑制水的电离的是___________。
(4)由表中元素①③④⑥⑨形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_________________________。
(5)由④、⑤、⑧三中元素形成的两种盐溶液中,加入盐酸发生氧化还原反应的离子方程式是。
(本题共16分)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阳离子 |
Al3+、Cu2+、Mg2+、NH4+、Na+ |
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-、SO42- |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则原溶液中一定含有的离子是,一定不含有的离子是________________
(2)oa段发生反应的总离子方程式为、__________________
(3)若Y是NaOH溶液,则bc段反应的离子方程式为。
若不考虑离子的水解因素,忽略H+和OH—的影响,则原溶液中一定存在的离子的物质的量由多到少的顺序为 ______。
(4)若Y是NaOH溶液,要确定原溶液中所含的阴离子的种类,则必须要用到的试剂是__________。
(本题共16分) 某一反应体系中共有Pb3O4、NO、MnO2、Cr2O3、Cr(MnO4)2和Pb(N3)2(名称叠氮化铅,其中Pb为+2价)六种物质,已知Pb(N3)2是反应物之一,Cr2O3是产物之一。请回答下列问题:
(1)已知Cr的常见化合价为+2、+3、+6,Mn的常见化合价为+2、+4、+6、+7,则Cr(MnO4)2中Cr的化合价为 。
(2)1mol Pb(N3)2在反应中 (填“得到”或“失去”)mol
(3)NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。Cr(MnO4)2酸性溶液与NaNO2溶液能发生反应:
MnO4-+NO2-+ ═Mn2+ +NO3-+
请配平上述离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(4)现欲配制100 mL 0.5mol/L的KMnO4溶液。回答下列问题:
①通过计算,应称取KMnO4固体的质量为g。
②配制时,溶液转移步骤中玻璃捧的正确使用方法是________________________.
(5)某同学用上述配好的KMnO4溶液滴定未知浓度的NaNO2溶液:取20.00mL未知浓度的NaNO2溶液置于锥形瓶中,取上述配好的KMnO4溶液装入酸式滴定管中,滴定完成后消耗KMnO4溶液10.00mL,则NaNO2溶液的物质的量浓度为 __________________。