(18分)氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分。
(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:。该电池负极的电极反应式为__________;用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,以CuSO4溶液为电解质溶液,下列说法正确的是____________.
a.电能全部转化为化学能
b.的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液白色沉淀
观察现象并判断。则试剂A的化学式为_________。实验表明,加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,产生该白色沉淀的离子方程式是___________。
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu。写出装置中阳极的电极反应式__________。
(3)已知。某同学设想用下列流程得到BaCl2,
则①的离子方程式为_________,该反应的平衡常数K=__________;
(4)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg·L-1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
I.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液,发生反应
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。
操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示:
请回答:
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是___________。
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是__________。
利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似。请回答下列问题:
(1)用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有 。
A.去除油污 | B.溶解镀锌层 | C.去除铁锈 | D.钝化 |
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是 。
(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,原因是 。
(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤发实现固液分离? (填“能”或“不能”),理由是 。
(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取 g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1)。
配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有 。(用编号表示)。
①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管
(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 LH2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25 g/L。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是_________;乙的电子式是__________。
(2)甲与水反应的化学方程式是__________________________________-。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是_______(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式_________。
有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之_________________________。
(已知Cu2O+2H+==Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间_______(填“可能”或“不可能)发生反应产生H2,判断理由是________。
TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:
有关物质性质如下表
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
仪器A的名称是 ,装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、 、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:①停止通N2②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为 (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
|
酸溶 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)==FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)== H2TiO3(s)+H2SO4(aq)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 ,
a. Fe2O3 b. NaCl c. Cu2S d. Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是 ,当1mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是 。
(3)下图为电解精炼银的示意图, (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为 ,
(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为 。
用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
H2S04溶解A1203的离子方程式是
KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
(4)己知:一定条件下,MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2,
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 .
② Ⅳ 中加入MnS04的目的是