明矾石经处理后得到明矾【KAl(SO4)2·12H2O】。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4 +2Al2O3+9SO2+48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是 。
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
(3)A12O3在一定条件下可制得AIN,其晶体结构如图所示,该晶体中Al的配位数是 。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 。
(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时:
2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) △H1= 一197 kJ/mol;
2H2O (g)=2H2O(1) △H2=一44 kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) △H3=一545 kJ/mol。
则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ① 。
焙烧948t明矾(M=474 g/mol ),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸 ② t。
铜、铁及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
(1)工业上利用辉铜矿(主要成分是Cu2S)冶炼铜。为了测定辉铜矿样品的纯度,用酸性高锰酸钾溶液反应(已知1 molCu2S失去10mol的电子),写出该反应的离子方程式 。
(2)工业上利用废铜屑、废酸(含硝酸、硫酸)为主要原料制备硫酸铜晶体。某含有c(HNO3)="2" mol·L—1,c(H2SO4)="4" mol·L—1的废酸混合液100 mL(不含其它酸或氧化剂),最多能制备硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的质量为 。
(3)现有一块含有铜绿的铜片(假设不含其它杂质)在空气中灼烧至完全反应,经测定,反应前后固体的质量相同。(已知:金属生锈率=)
①上述铜片中铜的生锈率为 (结果保留2位有效数字)
②固态铜与适量氧气反应,能量变化如下图所示,写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式 。
(4)高铁酸盐在能源环保等领域有广泛用途,如高铁酸钾(K2FeO4) 因有强氧化性,能杀菌消毒,产生Fe(OH)3有吸附性,是一种新型净水剂,用如下图所示的装置可以制取少量的高铁酸钾。
(已知爱迪生蓄电池的反应式为:)
①爱迪生蓄电池的负极材料是
②写出制取高铁酸钾阳极的电极反应式
③当生成19.8g的K2FeO4时,隔膜两侧电解液的质量变化差(△m右一△m左)为_ g。
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0[ |
7.7 |
完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_______________ _。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________ ___;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_______ __。
(3)“加Na2CO3调pH至a ( a="6" )”,过滤所得到的沉淀成分为 。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是______ ___、_______ ___和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是____________ __。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___ ___;其使用的最佳pH范围是___________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
某种盐可表示为[xFeSO4·y(NH4)2SO4·6H2O](其摩尔质量为392g·mol-1),可用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,也可用于冶金、电镀。为测定其组成,进行下列实验:
①取一定质量的上述盐样品,准确配制100mL的溶液X;
②量取20.00mL的溶液X,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,烘干至恒重,得到白色固体Y 4.660g
③另取20.00mL的X溶液,滴加适量硫酸,用0.1000mol·L-1的KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液20.00mL。
(1)在20.00mL试样溶液中c(SO42-)= mol·L-1,n(Fe2+)= mol;
(2)该盐的化学式为 。
W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中Y与钠元素和氢元素均可形成原子个数1:1和1:2的化合物。
请回答下列问题。
(1)H2Y2的电子式为___________,Z在周期表中的位置___________。
(2)在图中,b的pH约为7,且含有Fe2+和淀粉KI的水溶液,a为H2Y2的水溶液,旋开分液漏斗旋钮,观察到烧瓶中溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是_________________________。
(3)已知:298K时,金属钠与Y2气体反应,若生成1molNa2Y固体时,放出热量414kJ;若生成1molNa2Y2固体时,放出热量511kJ。则由Na2Y固体与Y2气体反应生成Na2Y2固体的热化学方程式为_____________。
(4)有人设想利用原电池原理以气体Z2和氢气制备一种重要的化工原料,同时获取电能。假设这种想法可行,用石墨作电极材料,用稀盐酸作电解溶液,则通入Z2的电极为原电池的___________极,其电极反应式为____________________。
在1.0L密闭容器中放入l.0molX(g),在一定温度进行如下反应:X(g)Y(g) +Z(g)△H=akJ.mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
回答下列问题:
(1)实验测得,随温度的升高反应的平衡常数K增大,则△H__________0(填>、<或=)
(2)其他条件不变时,为使平衡向右移动,采用的下列措施可行的是__________。
A.缩小容器容积 | B.及时分离出Y、Z | C.使用合理的催化剂 | D.升高体系温度 |
(3)计算平衡时X的转化率为__________,该温度下反应的平衡常数值为:___________。
(4)由总压强p和起始压强po表示反应体系的总物质的量n(总)和反应物X的物质的量n(X),则n(总)=__ mol,n(X)=__ mol,反应物X的转化率a(X)的表达式为_________。