[物质结构与性质]元素周期表中第四周期的金属元素在生产和科研中有非常重要的使用价值。
(1)测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁,再采用邻啡罗啉作显色剂,用比色法测定,若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下:
4FeCl3+2NH2OH•HCl= 4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①Fe3+在基态时,核外电子排布式 ;
②羟胺中(NH2OH)采用sp3杂化的原子有 ,三种元素电负性由大到小的顺序为 ;
③Fe2+与邻啡罗啉(用A表示)形成的配合物[FeA3] 2+中,Fe2+的配位数为 ;
④N2O分子的空间构型为 (用文字描述)。
(2)氢的规模化制备是氢能应用的基础。在光化学电池中,以紫外线照钛酸锶电极时,可分解水制取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如图所示,则钛酸锶的化学式为 。
甲醇是一种非常好的燃料。熔点-97.8°C,沸点64.5°C。一定条件下,CO与H2反应可制得甲醇:CO+2H2CH3OH
图1表示该反应进行过程中的能量变化;
图2表示100°C,在体积为2L的恒容容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。
(1)已知CO的燃烧热为283kJ/mol,H2的燃烧热为285.8kJ/mol,写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式。
(2)根据上图2计算:该温度下,反应CO(g)+2H(g)CH3OH(g)的平衡常数为10min后,容器内的压强变为原来的倍;改变下列条件,能提高CO转化率的是。
A.降低温度 B.加催化剂
C.充入氩气,使体系压强增大 D.再充入1molCO和2molH2
E.恒温恒容改为恒温恒压
(3)已知:CH3OH可以在一定条件下转化为HCOOH,HCOOH和CH3COOH性质相似。25°C,0.1mol/L的HCOOH溶液的pH>1。室温下,向0.1mol/L的HCOOH中加NaOH。
①当溶液中离子浓度关系满足c(HCOO-)<c(Na+)时,则反应的情况可能为;
A.NaOH不足,HCOOH剩余 B.HCOOH与NaOH恰好完全反应
C.NaOH过量
②若加入过量的NaOH,在加入NaOH的过程中,H2O的电离程度如何变?。
下图中A—J分别代表有关反应中的一种单质或化合物,其中B、C、D、I均为无色气体。(部分产物和反应条件已略去)
(1)若A加热后得到等物质的量的B和C,则A的化学式为。
(2)实验室检验B的方法是。
(3)写出上述由I生成J的化学方程式。
(4)写出C和少量NaAlO2溶液反应的离子方程式。
(5)由H所含的两种元素组成的18电子微粒的电子式为。
(6)若实验室要制备纯净的物质C(可含水蒸气)所需试剂最好选择(填代号);
A.石灰石B.稀HNO3C.稀H2SO4D.稀HCl E.纯碱
所需气体发生装置是(填代号);所选装置中涉及到的玻璃仪器的名称为。
(1.5分)
某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的组成如下:
软锰矿:MnO2含量≥65%,SiO2含量约20%,A12O3含量约4%,其余为水分;
闪锌矿:ZnS含量≥80%,FeS、CuS、SiO2含量约7%,其余为水分。
科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,工艺流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)反应I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al:(SO4)3等。试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式:
MnO2+CuS+ = ↓+ +CuSO4+
(2)反应Ⅱ加入适量锌的作用是 ;如果锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为 。
(3)反应III要调节pH生成Fe (OH)3、Al(OH)3,中和过量的H+所使用的物质是 ,调节的pH范围是 (pH数据见右表)。
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
A1(OH)3 |
Zn(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.3 |
4.0 |
5.4 |
完全沉淀pH |
4.1 |
5.2 |
8.0 |
(4)本工艺可以循环利用的物质除有MnCO3、ZnCO3以外,还有 。
某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。
①取水样10.00mL于锥形瓶中,加入10.00mL KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②取一只碱式滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净,然后注入0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。
试回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是 。
(2)滴定时,眼睛应注视____________________,
判断到达滴定终点的现象是 ,
若耗去Na2S2O3溶液20.00mL,则废水中Cl2的物质的量浓度为__________________。
(3)Cl2的实际浓度比所测浓度应__________________(“偏大”、“偏小”或“相等”),造成误差的原因是。(若认为没有误差,此问不答)
(4)右图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的 刻度为25,滴定管中液面读数应为mL,设此时液体体积读
数为a ml ,滴定管中液体的体积 V (=、>、<)( 50-a )ml
(5)滴定结束时俯视刻度线读取滴定终点时Na2S2O3溶液的体积,会导致测定结果(“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:
0.01mol/L醋酸溶液、0.1mol/L醋酸钠溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、醋酸钠晶体、氯化钠晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)
(2)乙取出10ml0.10mol/L的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释到1000mL,在用pH试纸测定其pH=b,要确定醋酸是弱电解质,则a、b应该满足的关系是(用“等式”或“不等式”表示)
(3)丙取出10ml0.10mol/L醋酸溶液,滴入甲基橙试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,颜色变橙色,你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质?(填“能”或“不能”)。
(4)丁用pH试纸来测定0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值,发现0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值为14,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)。
(5)戊将pH=3醋酸和盐酸,各取10ml,用蒸馏水稀释到原来的100倍,然后用pH试纸测定该溶液的pH,醋酸的变化小,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)
(6)己将pH=3醋酸和盐酸,分别加入相应的钠盐固体,醋酸的PH变化大,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)。
(7)庚取pH=3的盐酸和醋酸,分别稀释到原来的100倍,然后加入完全一样的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)。