(16分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
(1)室温下,0.1mol/L的亚硝酸(HNO2)、次氯酸的电离常数Ka分别为: 7.1×10-4, 2.98×10-8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍,c(H+)将 (填“不变”、“增大”、“减小”);Ka值将(填“不变”、“增大”、“减小”) 。写出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式 。
(2)羟胺(NH2OH) 可看成是氨分子内的l 个氢原子被羟基取代的产物,常用作还原剂,其水溶液显弱碱性。已知NH2OH 在水溶液中呈弱碱性的原理与NH3在水溶液中相似,请用电离方程式表示其原因 。
(3)亚硝酸钠与氯化钠都是白色粉末,且都有咸味,但亚硝酸盐都有毒性,通常它们可以通过加入热的白醋鉴别,亚硝酸钠遇到白醋会产生一种红棕色刺激性气味气体和一种无色刺激性气味气体,该反应的离子方程式为 。
(4)磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一,反应在1300℃的高温炉中进行,其中SiO2的作用是用于造渣(CaSiO3),焦炭的作用是 。
②不慎将白磷沾到皮肤上,可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗,根据步骤Ⅱ可判断,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 。
(5)若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7 mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
(6)某液氨-液氧燃料电池示意图如下,该燃料电池的工作效率为50%,现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液,电解结束后,所得溶液中NaOH的浓度为0.3 mol·L-1,则该过程中消耗氨气的质量为 。(假设溶液电解前后体积不变)
(6分)(1)硫化钠水溶液显碱性的原因_______________(用离子方程式表示)
(2)用硫化亚铁作沉淀剂除去污水中的Cu2+_______________________
(3)浑浊的石灰水中存在的溶解平衡________________
(10分)现有金属单质A、B、C和气体甲、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B、丙
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①;
反应③;
反应⑥。
某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质,现欲制取纯净的氧化铝,某同学设计如下的实验方案。请回答下列问题:
(1)沉淀A的成分是(填化学式),沉淀B的成分是(填化学式);
(2)滤液A中若加入过量的铁粉,可能发生的所有离子方程式为:
、 ;
(3)在操作Ⅰ的名称是,其中玻璃棒的作用是。
(共6分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是,2molN2参加反应转移电子数为。
(2)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。
图中t4时引起平衡移动的条件可能是;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是。
(3)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是
(提示:272 = 729)
(共8分)过氧化氢水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度, 请填写下列空白:
(1)将10.00 mL过氧化氢溶液移至250mL ___________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数和化学式分别填在下列横线和括号内。
MnO4- +H2O2+H+="=" Mn2++H2O+( )
(3)移取10mL过氧化氢溶液可以用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定到达终点的现象是____。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为________。
(5)若盛装高锰酸钾标准溶液的滴定管用蒸馏水洗后没有用标准液润洗,则测定结果______(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。