(8分)化学是一门以实验为基础的学科。
(1)下列描述正确的是_____________(填写序号)。
A.金属钠通常保存在煤油中,防止接触空气而变质 |
B.容量瓶、分液漏斗在使用时需要检验是否漏水 |
C.海带提取碘实验中,灼烧海带时需要用到的仪器有玻璃棒、蒸发皿、泥三角、三脚架、酒精灯 |
D.向含有Fe2+的FeCl3溶液中通入Cl2或滴加H2O2均可以除去Fe2+ |
E.检验Na2SO3固体是否被氧化:取少量固体溶于水,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸,观察白色沉淀是否溶解
(2)实验室中常用下图仪器制取、净化和收集气体。
①关闭A装置中的止水夹,向分液漏斗中加入适量水,打开活塞,说明A装置气密性良好的现象是_______________________________________。
②实验室可利用A装置在加热条件下制取Cl2,写出该反应的离子方程式__________。
③若用B装置除去SO2中混有的HCl气体,B中盛放试剂的名称为_______________。
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Mg(OH)2 |
pH值 |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
11.2 |
表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ |
10 |
30 |
40 |
50 |
60 |
CaSO4 |
0.19 |
0.21 |
0.21 |
0.20 |
0.19 |
MgSO4·7H2O |
30.9 |
35.5 |
40.8 |
45.6 |
/ |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为。加热煮沸的主要目的是。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有(填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是;
(4)沉淀C的化学式是。过滤III需趁热过滤的理由是
某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:
阴离子膜法电解装置如图所示:
(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式。
(2)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因.
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是,滤液中含有的阳离子有H+和 。
(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为。
(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资浪费,写出该副反应的电极反应式。
尿素(H2NCONH2)是有机态氮肥,在农业生产中有着非常重要的作用。
(1)工业上合成尿素的反应分两步进行:
第一步:2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步:H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H2
某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件,在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。
已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定,总反应进行到______min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示,则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。)
(2)该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡总压强/Kpa |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡气体总浓度/10-3mol/L |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。
A.2V(NH3)=V(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。
(3)已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.6KJ/mol
则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。
(4)尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为______。
短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。X氢化物的水溶液显碱性;Y在元素周期表中所处的周期序数与族序数相等;Z单质是将太阳能转化为电能的常用材料;W是重要的“成盐元素”,主要以钠盐的形式存在于海水中。请回答:
(1)X氢化物的电子式是_________________________________________。
(2)X氢化物的水溶液与W氢化物的水溶液混合后恰好反应时,溶液呈(填“酸”、“碱”或“中”)性,用离子方程式表示其原因是_____________________________________.
(3)Y—AgO电池是应用广泛的鱼雷电池,其原理如图所示。该电池的负极反应式是____________________。
(4)Z和W比较,非金属性较弱的是_______________(填元素符号),下列不能验证这一结论的是________(填序号)。
a.元素在地壳中的含量
b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.断开氢化物中1 mol H—Z或H—W键所需的能量
d.Z与W以共价键形成化合物时,Z或W显示的电性
亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有________________________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是_____________,该反应的化学方程式为__________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。