(12分)氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中,如对水的杀菌消毒、食物变质和防腐、金属冶炼、钢铁的锈蚀等等。这说明氧化还原反应在实际应用中也具有正、负两方面的影响,我们就是要掌握其变化规律,从而做到趋利避害。
(1)氯气跟水反应生成的次氯酸(HClO)具有杀菌作用,常用于自来水的消毒,在次氯酸(HClO)中,氯元素的化合价为 ,氯原子容易得到电子,从而使氯元素化合价降低,因此次氯酸具有强 。写出氯气与水反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目 。
(2)苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+。现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色(Fe2+)变为棕黄色(Fe3+)。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。
以上现象说明维生素C具有 性。
(3)自然界中存在的元素大多以化合态存在,而我们在生产和生活中需要许多单质如金属镁、单质溴等。把某元素由化合态变成游离态,则它( )
A.被氧化 B.被还原
C.有可能被氧化,也可能被还原 D.由高价态变成零价
(4)糕点等食品包装内封入一个类似干燥剂的小袋—脱氧剂。其作用是吸收氧气,使食品因缺氧而不变质、发霉等,从而可长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气,最终产物是Fe2O3·3H2O。有关的反应如下:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4 Fe(OH)2+O2+2H2O="4" Fe(OH)3;③2 Fe(OH)3=Fe2O3·3H2O。
关于这个过程中说法正确的是( )
A.整个过程中只有Fe作还原剂、O2作氧化剂
B.①②反应既是化合反应又是氧化还原反应
C.③反应中Fe(OH)3既是氧化剂又是还原剂
D.该脱氧化剂在没有水分作用下也能脱氧
铜合金是人类使用最早的金属材料,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。请回答下列问题:
(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式 。
(2)若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为 。
(3)若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为 。
(4)若混合物中Cu的物质的量为n mol,则n的取值范围为 。
(5)科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。当收集的N2体积为 3.36L(已换算为标准状况)时,可制备纳米级Cu2O的质量为 ;
海水中不仅含有丰富的非金属元素资源,(如Cl,Br,I等),还含有丰富的金属元素资源(如Na,Mg,Fe,Cr等),
(1)海水晒盐的原理是:;与Na,Cl同周期,且简单离子半径最小的离子结构示意图:(2)晒出的粗盐常混有MgSO4,CaSO4等杂质,为了得到精制盐,则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是:;(填序号)
①加稀HCl滤液至酸性,②过滤除去杂质,③加过量NaOH溶液,④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液⑥溶解,⑦蒸发结晶;
(3)晒盐得到的母液(盐卤)中含有丰富的镁元素,但其中常混有Fe2+,Cr3+等,为富集镁使其转化力MgCl2晶体。
有关资料:
M(OH)n |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
|
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Mg(OH)2 |
9.5 |
11.0 |
Cr(OH)3 |
4.3 |
5.0 |
为了有效除去杂质离子,又不引入新的杂质离子,且能满足“绿色化学理念”,
则最佳试剂选择和操作是:
①先加;目的是;
②再加;目的是 ;
③过滤后,为能得到纯净Mg Cl2晶体,采用的操作方法是:;
(1)向MnSO4和硫酸的混合溶液里加入K2S2O8(过二硫酸钾),溶液会发
如下反应:Mn2++S2O82-+H2O→MnO4-+SO42-+H+该反应常用于检验Mn2+的存在。其特征现象是___________。
若反应中有0.1 mol还原剂参加反应,则消耗氧化剂物质的量__________mol。
(2)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有_________________。
(3)将NaBiO3固体(黄色微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里加热,固体溶解变为澄清溶液,发生如下反应:NaBiO3+MnSO4+H2SO4— Na2SO4+Bi2(SO4)3+NaMnO4+H2O
①配平上述反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目;
②上述反应中还原产物是
铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考虑2NO2N2O4)。
(1)硝酸在该反应中的作用是__________________。
(2)0.004molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是______________,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是______________,在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余,则通入O2的体积为____________;所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是___________ 。
(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式__________。
(4)如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定,则方程式可能的配平系数有许多组,其原因是_。
(12分)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质,提纯工艺路线如下:
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为_________________________。
(2)“趁热过滤”的原因是______________________。
(3)在实验室做Na2CO3·H2O脱水实验,判断其脱水完全的方法是:__________。
(4)生产过程中“母液”____(填“能”或“不能”)循环使用。若不能,其原因是:_________。
(5)已知:①Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g);ΔH1=" +532.36" kJ·mol-1
②Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g);ΔH2=" +473.63" kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_____________________。