[化学——选修2:化学与技术]水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质,水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:
(1)某贫困山区,为了寻找合适的饮用水,对山上的泉水进行了分析化验,结果显示,水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-。则该硬水属于________(填“暂时”或“永久”)硬度,若要除去Ca2+、Mg2+,可以往水中加入石灰和纯碱,试剂加入时先加________后加________。
(2)我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1升水中含有10 mg CaO称为1度。某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。
实验中涉及的部分反应:
M2+(金属离子)+EBT-(铬黑T)===MEBT+
蓝色 酒红色
M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)===MY2-
MEBT++Y4-(EDTA)===MY2-+EBT-(铬黑T)
实验过程:
①取地下水样品25.00 mL进行预处理。写出由Mg2+引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式:_______________________________________。
②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸,煮沸几分钟,煮沸的目的是_______________________。
③将处理后的水样转移到250 mL的锥形瓶中,加入氨水—氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.010 00 mol·L-1的EDTA标准溶液进行滴定。滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00 mL,则该地下水的硬度为______________。
(3)某工业废水中含有CN-和Cr2O等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
回答下列问题:
①流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为_______。
②含Cr3+废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:_______。
一定温度下,在容积固定的VL密闭容器里加入nmolA,2nmolB,发生反应A (g)+2B (g)2C (g) △H<0,反应达到平衡后测得平衡常数为K,此时A的转化率为x.
(1)K和x的关系满足K=_____________,在保证A浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡______(填字母)。A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(2)若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:t2时_____________;t8时_____________;
②t2时平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;
③若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。
某一氯代烷1.85g,与足量的氢氧化钠溶液混合后加热,充分反应后,用足量硝酸酸化,向酸化后的溶液中加入20mL 1mol•L﹣1AgNO3溶液时,不再产生沉淀.
(1)通过计算确定该一氯代烷的分子式_____________________
(2)写出这种一氯代烷符合下列条件的结构简式:
①核磁共振氢谱有4组峰 ②水解产物经催化氧化生成醛类
某混合物的水溶液中,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl-、CO32-和SO42-。现每次取10.00mL进行实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量NaOH后加热,收集到气体0.672L(标准状况下),但整个过程中无沉淀生成。
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.63g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余4.66g。
请回答:
(1)c(CO32-)=______ mol/L。
(2)K+是否存在?_____ (填“存在”或“不存在”);若存在,浓度范围是________ (若不存在,则不必回答第2问)。
(3)根据以上实验,不能判断哪种离子是否存在? ,若存在,这种离子如何进行检验?
有一包白色固体粉末,由CaCO3、Na2SO4、KCl、Ba(NO3)2、CuSO4中的几种物质组成,取样品进行如下实验(假设下列过程中,能反应的物质之间的反应恰好完全):
(1)步骤“①”所用分离方法叫做 ,要从步骤②所得“无色溶液”中提取溶剂,所用分离方法叫做 。
(2)写出实验过程中发生化学反应的离子方程式 。
(3)固体粉末中一定不存在的物质是(填化学式,下同) ;一定存在的物质是 。
(4)将固体粉末可能的组成填入下表(可以不填满,也可以再补充)
序号 |
化学式 |
Ⅰ |
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Ⅱ |
|
Ⅲ |
(5)设计一个实验,进一步确定混合物的组成,简述实验操作、现象和结论。
重庆市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2. 5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义.请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据判断PM2.5待测试样的pH约为____________。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:将煤转化为清洁气体燃料。
已知:①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)K1②2C(s)+O2(g)═2CO(g)K2
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) K=___________________(用含K1、K2的式子表示)。
(3)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。
①在T2温度下,0~2s内的平均反应速率υ(N2)= ______________。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在如图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(4)①已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H>0,若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2, 1300°C时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K=____________。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)═2C(s)+O2(g)已知该反应的△H>0,简述该设想能否实现的依据:__________________。