(19分) (1)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法:已知:H2S(g)
H2(g)+1/2S2(g)ΔH在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率,结果见图。
图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。ΔH_____0(填>,=或<):说明随温度的升高,曲线b向曲线a靠近的原因:________________________。
②电化学法:该法制氢过程的示意图如图。
反应池中反应的离子方程式是_____________________________;
反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为___________________________________。
(2)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式__________________。②电池总反应的化学方程式__________________。
(3)某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠,现测定亚硝酸钠的含量。
已知:5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
称取4.000g固体,溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L,酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示;
| 滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| KMnO4溶液的体积/ml |
20.60 |
20.02 |
20.00 |
19.98 |
①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液___________,30秒内不恢复,可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是____________(填序号)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗;
B.锥形瓶洗净后未干燥;
C.滴定终了仰视读数
③根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。
如图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择)。
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为________(填字母),能验证CO氧化产物的现象是________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A―→E―→D―→B―→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此时,活塞a应________,活塞b应________,需要加热的仪器装置有________(填代号),m中反应的化学方程式为________。
金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。
(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是____________,Q是____________,R的电子式为________。
(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为________,除去粗产品中少量钠的试剂为________。
(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤得SiC固体11.4 g,滤液稀释到1 L。生成氢气的离子方程式为__________________________________,硅酸盐的物质的量浓度为_________。
(4)下列叙述正确的有________(填序号)。
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
2010年5月15日,CCTV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播,从沉船中发现了大量宋代精美瓷器,体现了灿烂的中华文明。
青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x],可掺进瓷石制胎,青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8),在1300℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A.高岭土分子中x=2
B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液
C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化
D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
(2)在“南澳一号”考古直播过程中,需用高纯度SiO2制造的光纤。如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程:
①洗涤石英砂的目的是___________________________________。
②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是______________________
③在以上流程中,要将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是_____________。
④工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物质的量之比为1:1。下列说法正确的是________(填序号)。
A.SiC性质稳定,能用于制造抗高温水泥
B.制造粗硅时的反应为:2SiO2+5C
Si+SiC+4CO↑
C.在以上流程中,将盐酸改为NaOH溶液,也可达到目的
D.纯净的SiO2只能用于制造光导纤维
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。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:______________________________________ (列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为________________;
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_____________________________。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为______________________,该电池总反应的离子方程式为_______________。
孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某校化学兴趣小组的同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下:
回答下列问题:
(1)在粉碎后的孔雀石中加入稀硫酸,观察到的现象是_______________。
反应的离子方程式是___________________________________________。
(2)操作a中用到的玻璃仪器是____________________________________。
(3)A的化学式为________,在悬浊液中加入A的目的是______________。
(4)操作b包括洗涤和低温烘干,作用是__________________________。
(5)有同学认为,利用铁屑和稀硫酸,不通过上述实验方案,也能从孔雀石中冶炼铜。请你用简洁的文字说明不同方案的实验原理__________________。