【改编】(18分)(1)硫酸是一种重要的含氧酸。实验室用浓硫酸与乙二酸(H2C2O4)晶体共热,可获得CO与CO2的混合气体,再将混合气进一步通过 (填一种试剂的名称)即可得纯净干燥的CO。在此反应中,硫酸体现了 性质。
(2)净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒,药丸通常分内外两层。外层的优氯净[Cl2Na(NCO)3]先与水反应,生成次氯酸起杀菌消毒作用;几分钟后,内层的亚硫酸钠(Na2SO3)溶出,可将水中的余氯(次氯酸等)除去。
①优氯净中氯元素的化合价为 。
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为 。
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质,请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法 。无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃便开始分解,分解产物是硫化钠和另一固体。请写出无水亚硫酸钠受热分解的反应方程式 。
(3)某无机盐M是一种优良的氧化剂,为确定其化学式,某小组设计并完成了如下实验:
已知:
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成,其分子中的原子个数比为2:1:4;
②上图中,将1.98g该无机盐溶于水,滴加适量稀硫酸后,再加入1.12g还原铁粉,恰好完全反应得混合溶液N;
③该小组同学将溶液N分为二等份,分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验;
④在路线Ⅱ中,首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全,过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g;再将滤液在一定条件下蒸干,只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W。
请按要求回答下列问题:
①由路线Ⅰ的现象可知,溶液N中含有的阳离子是 。
②由实验流程图可推得,含氧酸盐W的化学式是 ;由路线Ⅱ可知,1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为 g。
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为 。
某同学设计了如下的实验:
(1)氯气是一种 色、有刺激性气味的有毒气体。若贮有氯气的钢瓶损坏,造成氯气泄露,在场人员除了采取有效措施外,其他人员应____________(选字母)。
A、向低洼处转移 B、向地势高处转移
(2)装置中通入Cl2后,集气瓶 A中干燥的红色布条无变化,集气瓶B中湿润的红色布条 。由此可得出的结论是 。
(3)上述装置烧杯中盛放溶液的作用是_________________。写出烧杯中发生反应的化学方程式___________________。
(4)Fe在Cl2中燃烧,生成棕红色的烟,要检验其溶液中是否存在Fe3+,可向其中滴入几滴KSCN溶液,观察到的现象是_____________________。若先向溶液中加入少量铁粉,充分反应后再滴入几滴KSCN溶液,结果观察不到此现象,原因是(用离子方程式表示)_____________。
工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32—(aq)PbCO3(s)+SO42—(aq)。
Ksp (PbCO3)=1.5×10-13,Ksp (PbSO4)=1.8×10-8某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)计算上述反应的平衡常数:K= 。
(2)加入足量NaHCO3溶液也可实现该转化,写出离子方程式____________
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,
假设一:全部为2PbCO3·Pb(OH)2;
假设二:全部为PbCO3;
假设三:2PbCO3·Pb(OH)2和PbCO3的混合物
为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
实验步骤 |
实验现象和结论 |
取一定量样品充分干燥,然后将样品加热分解,将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的洗气瓶。 |
无水硫酸铜变蓝色,澄清石灰水变浑浊 说明样品全部是2PbCO3·Pb(OH)2 |
①你是否同意该同学的结论,并简述理由 。
②如果不同意,请提出改进意见___________________________
酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的构造简图如下所示,比较二者的异同,回答问题
化合物 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp近似值 |
10-17 |
10-17 |
10-39 |
(1) 酸性锌锰干电池的负极反应为_________
(2) 碱性锌锰干电池在放电过程产生MnOOH,写出正极反应式__________
(3) 维持电流强度为0.6A,电池工作10分钟,理论消耗Zn g。(结果保留到小数点后两位,F=96500C/mol)
(4) 用回收分离出的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,除杂步骤如下:
①加入足量稀硫酸和_________溶液将锌皮溶解,此时锌离子浓度为0.1mol/L
②调节溶液的pH为____到____之间(结果保留到小数点后一位),过滤除去含铁元素的沉淀。
氯碱工业是以电解饱和食盐水为原理的重要化工生产业。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式是
(2)电解时阳极区溶液的pH用盐酸控制在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;
(3)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的______________(填化学式)和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,解释其原因
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
(4)食盐水中若含有NH4+,会在阳极产生难溶于水的NCl3,写出该电极反应式_________________
如下图所示的实验装置,丙为酚酞溶液润湿的淀粉碘化钾试纸,m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源,x、y为电源的两极。G为电流计,电极均为石墨电极。闭合K2、断开K1,一段时间后,A极产生的气体体积为44.8ml、B极产生的气体体积为22.4ml(都已换算成标况下的体积),回答下列问题:
(1)M溶液可能是 (填序号)。
A.KCl溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.KNO3溶液 D.CuCl2溶液
(2)乙池中盛有足量的硫酸铜溶液,D电极上的电极反应式为 ,此时向溶液中加入________克_________可以使溶液完全复原。
(3)滤纸丙上m点附近变为_____色,n点附近变为_____色,
(4)继续电解一段时间后,甲池中A、B极均部分被气体包围,此时闭合K1,断开K2,发现电流计G指针发生偏转,若M为硫酸溶液,写出B电极上发生的反应式__________