【原创】据中国地震台网测定,3月30日在贵州省黔东南苗族侗族自治州发生5.5级地震,据了解,这已经是贵州这个月以来发生的第三次地震。饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位,为防止灾后疫病使用了大量的各种消毒液,如NaClO溶液,为防止灾后疫病使用了大量的各种消毒液,如NaClO溶液,某学习小组对消毒液次氯酸钠(NaClO)的制备与性质进行研究。
(1)下面是某同学从超市购买的某品牌消毒液包装说明查询到的部分内容:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8 000~ 10 000 mg/L。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。本品须密封,置阴凉暗处保存。据此分析:
①室温时,他测得该消毒液(NaClO)的pH_______7(填“>”、“=”或“<”),其原因为(用离子方程式表示)_________________________。
②该消毒液还具有的化学性质有____(填序号)
A.强氧化性 | B.强还原性 | C.不稳定性 | D.漂白性 |
③从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的主要原因是(用化学方程式表示)_________________。
④日常生活中也常用明矾作净水剂,用离子方程式表示其净水原理___________________。
(2)该学习小组同学用石墨和饱和食盐水设计了如图所示的装置,进行消毒液( NaClO 溶液)制备,通电时,电解饱和食盐水的化学方程式为_________________;为使生成的Cl2完全被吸收,则电源的a极应为___极(填“正”或“负”),溶液中生成NaClO的离子方程式为____________________。
(17分)按要求回答下列问题:
(1)实验室铝粉和Fe2O3作铝热反应实验,铝热反应的方程式为_________,该实验中除用到铝粉和Fe2O3外,需要的试剂还有(填编号)。
a.KClO3 b.Mg c.MnO2 d.KCl
(2)据文献报道,在实际反应中铝热反应的产物成分较为复杂。某课题组对铝热反应产物的成分进行探究,经成分分析,发现主要得到甲和乙两种产物。甲由具有相同电子层结构的阴、阳离子构成;乙是一种铁铝的金属互化物(可用FexAly表示),取该合金粉末2.47g,滴加足量浓NaOH溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体在空气中充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g。
①甲的化学式为______,乙中x=_____,y=_______。
②甲的晶体是耐高温材料,用此材料做成的坩埚,不能用来熔融NaOH,用化学方程式解释其原因______;含二氧化硅材料做成的坩埚_____(填“能”或“不能”)用来熔融NaOH。
③下图表示室温下相同组分的乙分别在两种不同的酸中的腐蚀情况,
由图可知,乙在______中具有比较强的抗腐蚀性,原因可能是______。
④研究发现铝热反应后期温度高达2000℃以上时会有极微量的Al4C3生成,Al4C3遇水会产生一种气体,该气体的分子式为________。[已知CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑]
(3)镁铝互化物(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,该金属互化物在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物在6.0 mol·L-1 HCl中,能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为________。
(14分)下列问题均涉及到化学学科重要的思想和观点,按要求回答下列问题:
(1)量变和质变的观点:①锌与稀硫酸反应生成氢气,当硫酸浓度逐渐增大到一定程度时,可生成的气体是_____(填化学式,下同);②铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,当硝酸浓度逐渐增大到一定程度时,可生成的气体是____;③稀盐酸的还原性较弱,与二氧化锰不反应,浓盐酸的还原性增强,与二氧化锰在加热的条件下发生的反应方程式为_____。
(2)微粒观:①18g2H2O中所含质子的物质的量为____,所含的中子数为____;②Na2O2、Na2O中阳离子和阴离子个数比分别为______、_____。
(3)守恒的思想:①由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=0.1 mol·L-1,c(Al3+)=0.4 mol·L-1,c(SO42-)=0.8 mol·L-1,则c(K+)为______;②mM+nH++O2=xM2++yH2O,则x值为________。③ClO2与Cl2均有强氧化性,在处理废水的过程中自身均被还原为Cl-,在处理相同量的废水时,所需要ClO2的物质的量是Cl2的____倍。
(16分)化学学习中要注重对过程的分析,按要求回答下列问题:
(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液到中性,写出发生反应的离子方程式____;在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式________。
(2)将一小块钠投入到盛氯化铵的溶液中,有氨气生成,其反应过程分为两步,其中第二步反应的离子方程式为__________。
(3)过氧化钠与干燥的二氧化碳不反应,与湿润的二氧化碳反应生成氧气,则该过程的两个反应方程式分别为___________________、__________________。
(4)向石蕊试剂中通入氯气,起始时溶液变红,一段时间后溶液褪色,则使溶液变红和褪色的微粒分别是__________、_________。
(5)向含1molFeBr2的溶液中通入______L(标准状况下)氯气,才能将Fe2+全部转化为Fe3+。(6)足量的铜与一定体积的浓硫酸反应,反应后溶液中所含的溶质有______(填化学式)。
(15分) 硼和铝位于同一主族,它们可以形成许多组成和性质类似的化合物,一种用硼镁矿(Mg2B2O5·H2O)制取单质硼的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)Mg2B2O5·H2O中B的化合价为_____________。
(2)溶液a、溶液b中溶质的化学式分别为_________、_________。
(3)写出步骤①的化学方程式_______________________________。
(4)写出步骤⑤的化学方程式_______________________________。
(5)步骤③中化学反应可以发生的原因是______________________。
(6)BF3是有机化学中常用的酸性催化剂,BF3分子中B和F最外层的电子数分别为_____、______个。
(7)乙硼烷(B2H6)是一种气态高能燃料,写出乙硼烷在空气中燃烧的化学方程式____。
(18分)通过对模型、图形、图表的观察,获取有关信息是化学学习的一种重要能力。
(1)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。按要求回答问题:
①Y元素在元素周期表中的位置为__________。
②气态氢化物的稳定性:X_____(填“>”“<”)Y。
③这五种元素形成的简单离子中,离子半径最大的是_______(填离子符号)。
④Z的氢化物ZH可以和水发生氧化还原反应,其反应方程式为_____________。
(2)X、Y、Z三种物质有以下转化关系:
①如果三种物质中均含Mg元素,且X为镁单质,则Y、Z可能是_____、_______(填化学式,只填一种物质即可,下同);
②如果三种物质中均含Cl元素,且X为Cl2,则Y、Z可能是_____、______;
③如果三种物质中均含Si元素,且X为SiO2,则Y、Z可能是_____、______。
(3)向用盐酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀质量m与Ba(OH)2体积V之间的关系,则oa段生成的沉淀为____(填化学式,下同),ab段生成的沉淀为_____;bc段生成的沉淀为_________。