(14分)下图为细菌冶铜和火法冶锎的主要流程。
(1)硫酸铜溶液一般不呈中性,原因是__ _____(用离子方程式表示)。写出电解硫酸铜溶液的化学方程式:_____ _________(电解过程中,始终无氢气产生)。
(2)细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。细菌冶铜与火法冶铜相比,优点为_____ ___________(写出一点即可)。
(3)用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成,同时阴极附近会出现棕褐色溶液。而电解硫酸铜溶液时,没有棕褐色溶液生成。
下面是关于棕褐色溶液成分的探究
①有同学认为,阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果,你认为他的猜测是否正确?______(填“正确”或“不正确"),原因是_____ _ _____。
资料1:一般具有混合价态(指化合物中同一元素存在两种不同的化合价,如Fe3O4中的 Fe元索)的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。
资料2:CuCl微溶于水,能溶于浓盐酸。
②猜想:棕褐色溶液中可能含有的离子是____ ____(填3种主要离子符号)。
③验证猜想:完成实验方案(配制棕褐色溶液)。
取少量____ ____固体于试管中,加入__ _____使其溶解,再加入___ ____溶液,观察现象。
④已知电解前,U形管中加入了100mL0.5 mol.L-1 CuCl2溶液,电解结束时电路中一共转移了0.03 mol电子,且阴极生成0.64 g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为_____mol。
碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32-
2I-+ S4O62-(快)
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-)∶n(S2O82-)。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号 |
体积V/mL |
||||
K2S2O8溶液 |
水 |
KI溶液 |
Na2S2O3溶液 |
淀粉溶液 |
|
① |
10.0 |
0.0 |
4.0 |
4.0 |
2.0 |
② |
9.0 |
1.0 |
4.0 |
4.0 |
2.0 |
③ |
8.0 |
Vx |
4.0 |
4.0 |
2.0 |
表中VxmL,理由是。
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82-)反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料,该电池反应为:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)ΔH
已知:①4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)ΔH1②4LiI(s)+O2(g)
2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2
则电池反应的ΔH=;碘电极作为该电池的极。
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
5.4 |
沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
8.0 |
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是。
⑷加入Zn粉的作用是。“操作A”的名称是。
如图所示,甲、乙均为容积1L的恒容容器,丙为恒压容器。
向甲、丙中分别充入相应气体,使丙起始体积为1L,维持500℃发生反应:2SO2+O2 2SO3至平衡。
甲中反应10min后达到平衡时,容器中SO3的体积分数为91%,则反应从开始至平衡的平均反应速率v(O2)=mol·L-1·min-1,平衡常数表达式为。SO2的平衡转化率=。丙中达到平衡所需的时间10min(填“>”、“=”、“<”),SO3的体积分数91%(填“>”、“=”、“<”)。若上述已达平衡的甲、丙容器中分别充入0.5molAr气体,容器中SO3的物质的量:甲丙(填“增大”、“不变”、“减小”)。
(2)若在乙容器中充入x molSO20.2molO2ymolSO3维持500℃反应至平衡时,容器中SO3的体积分数亦为91%,则x=,y=。
25℃时,某酸HA:Ka=1.0×10-7,已知:溶液的酸度AG=lg[c(H+)/c(OH-)]
(1)HA的电离方程式为 。
(2)0.1 mol·L-1HA溶液中,c(H+)= ,AG= 。
(3)保持25℃,下列方法能使HA溶液的电离度、溶液pH都增大的是 (填字母)
A.加水稀释 B.加少量盐NaA固体 C.加少量NaOH固体
X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数逐渐增大,X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高,但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“明星金属”,广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题:
⑴X、Y两种元素的元素符号是:、。X、Y可以形成一种共价化合物,其中两种元素最外层电子数都达到8,则其分子的空间构型是:;中心原子的杂化方式是:。
⑵X的氢化物易溶于水的其原因是:。
⑶N的电子排布式是:。
⑷X和Y两元素的第一电离能大小关系:小于(填元素符号)。