某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl-四种离子,现设计下列方案对废液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。
(1)沉淀1中含有的金属单质是 。
(2)氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 。
(3)下列物质中,可以作为试剂X的是 (填字母)。
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.NaOH | D.Ba(OH)2 |
(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是 。
(5)制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,其目的是 。
(6)由过滤2得到的滤液制备BaCl2的实验操作依次为 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。
请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②:①打开K2,闭合K1。A极现象________,B极的电极反应式为______________________。
②打开K1,闭合K2。A极可观察到的现象是__________________________。
(2)根据图2回答③④:③电解反应的离子方程式为___________________。
④实验完成后,铜电极增重ag,石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2OH2CO3
HCO3-+ H+,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
c(HCO3-) ∶c(H2CO3) |
1.0 |
17.8 |
20.0 |
22.4 |
pH |
6.10 |
7.35 |
7.40 |
7.45 |
试回答:
①正常人体血液中,HCO3-的水解程度________电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”);
②人体血液酸中毒时,可注射________(填选项)缓解;
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中,c(H2CO3)________c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
④等浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中各离子浓度大小顺序为____________________。
(2) ①已知25 ℃时, CO32-水解反应的平衡常数(即水解常数)Kh==2×10-4 mol·L-1,则HCO3-的电离平衡常数是Ka2=________,当溶液中c(HCO3-)︰c( CO32-)=2︰1时,溶液的pH=________;
②0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=________[用 c(HCO)、 c(H2CO3)的关系式表示]。
(1)某同学以H2O2分解为例,探究浓度与溶液酸碱性对反应速率的影响。常温下,按照如表所示的方案完成实验。
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
|
a |
50 mL 5% H2O2溶液 |
1 mL 0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 |
|
b |
50 mL 5% H2O2溶液 |
少量浓盐酸 |
1 mL 0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 |
c |
50 mL 5% H2O2溶液 |
少量浓 NaOH溶液 |
1 mL 0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 |
d |
50 mL 5% H2O2溶液 |
MnO2 |
①测得实验a、b、c中生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。
由该图能够得出的实验结论是__________________________。
②测得实验d在标准状况下放出氧气的体积随时间变化的关系如图2所示。解释反应速率变化的原因:_______________________________。
(2)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 ,
①反应的平衡常数表达式K=________ ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为________。
图3
②如图3所示,上面反应在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1________T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
在100 ℃时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
c(N2O4)/mol·L-1 |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
c(NO2)/mol·L-1 |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为________;从表中分析:c1________c2,c3________c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol·L-1·s-1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A.扩大容器的容积
B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2
D.再充入一定量的He
(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为________。
电解工作原理的实际应用非常广泛。
(1)电解精炼银时,阴极反应式为____________________________________。
(2)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量NaCl,以铁为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。关于上述方法,下列说法错误的是________
A.阳极反应:Fe-2e-===Fe2+
B.阴极反应:2H++2e-===H2↑
C.在电解过程中工业废水由酸性变为碱性
D.可以将铁电极改为石墨电极
(3)某同学设计了如下图装置进行以下电化学实验。
①当开关K与a连接时,两极均有气泡产生,则阴极为_______________极。
②一段时间后,使开关K与a断开、与b连接时,虚线框内的装置可称为__________。
请写出此时Fe电极上的电极反应式__________________。
(4)1 L某溶液中含有的离子如下表:
离子 |
Cu2+ |
Al3+ |
NO3- |
Cl- |
物质的量浓度( mol·L-1) |
1 |
1 |
a |
1 |
用惰性电极电解该溶液,当电路中有3 mol e-通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是________
A.电解后溶液呈酸性
B.a=3
C.阳极生成1.5 mol Cl2
D.阴极析出的金属是铜与铝