硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
(ⅱ)有关物质的Ksp和沉淀时的pH如下:
Ksp |
|
开始沉淀时pH |
完全沉淀时pH |
|
PbSO4 |
1.08×10-8 |
Fe (OH)3 |
2.7 |
3.7 |
PbCl2 |
1.6×10-5 |
Pb(OH)2 |
6 |
7.04 |
(1)步骤Ⅰ中生成PbCl2的离子方程式_______,加入盐酸控制pH值小于2,原因是_______。
(2)用化学平衡移动原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因______。若原料中FeCl3过量,则步骤Ⅱ得到的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_______。
(3)写出步骤Ⅲ中PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式______。
(4)请用离子方程式解释滤液2加入H2O2可循环利用的原因______。
(5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为_______。
(6)双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,利用铅蓄电池电解硫酸钠溶液可以制取硫酸和氢氧化钠,并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是____。
A.A溶液为氢氧化钠,B溶液为硫酸
B.C1极与铅蓄电池的PbO2电极相接、C2极与铅蓄电池的Pb电极相接
C.当C1极产生标准状况下11.2 L气体时,铅蓄电池的负极增重49g
D.该电解反应的总方程式可以表示为:2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入(填“A”“B”或),再滴加另一反应物。制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式。
(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是,高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是。
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是,F中试剂的作用是。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为;
硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知25℃时:
SO2(g)+2CO(g)=2CO2(g)+1/xSx(s)△H=akJ/mol
2COS(g)+SO2(g)=2CO2(g)+3/xSx(s)△H=bkJ/mol。
则COS(g)生成CO(g)与Sx(s)反应的热化学方程式是。
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料。已知As2S3和HNO3有如下反应:
As2S3+10H++ 10NO3−=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O,当生成H3AsO4的物质的量
为0.6 mol反应中转移电子的数目为,
(3)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS−、S2−的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。
①B表示。
②滴加过程中,溶液中微粒浓度大小关系正确的是(填字母)。a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS−)+2c(S2−)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)]
③NaHS溶液呈碱性,当滴加盐酸至M点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为(4)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示:
① 写出反应器中发生反应的化学方程式是。
② 电渗析装置如右图所示,写出阳极的电极反应式。该装置中发生的总反应的化学
用菱锰矿(MnCO3)常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等杂质,工业常用菱锰矿制取锰,工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)向粗液1中加入的水最后需要方法才能达到技术要求。
(2)流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气,该方法的原理是。
(3)净化剂主要成分为(NH4)2S,粗液2中发生主要反应的离子方程式为。
(4)写出阳极的电极反应式。说明电解液循环的原因。
(5)写出铝热法炼锰的化学方程式。
已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)即可得到配合物A。其结构如右图:
(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为。
(2)1mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为。
(3)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳,写出二氧化碳的一种等电子体(写化学式)。已知二氧化碳在水中溶解度不大,却易溶于二硫化碳,请解释原因。
(4)硫酸根离子的空间构型为;已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如右图,则该化合物的化学式是。
沈阳理工大学在废旧电池回收处理现状研究报告中报道了一种湿法处理方法,以下是对废旧电池材料(含有Ni(OH)2、碳粉、氧化铁和铝箔等)进行资源回收所设计的实验流程
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③金属离子在该实验流程下完全沉淀的pH:
离子 |
Al3+ |
Fe3+ |
Ni2+ |
pH |
5.2 |
4.1 |
9.7 |
回答下列问题:
(1)物质A 的作用是调节溶液的pH以除去杂质Fe3+和Al3+,以下最适合作为A物质的是________。
A.NiO B.盐酸 C.NaOH D.氨水
(2)滤渣②的主要成分是_________________________________。
(3)写出加入Na2C2O4溶液反应的化学方程式: _____________。
(4)写出电解滤液③的阴极反应式___________________________。
检验电解滤液③时阳极产生的气体的方法是用湿润的________试纸检验。
(5)由沉淀A生成Ni(OH)3的过程是先在滤渣③中加入过量NaOH溶液进行沉淀转化,待反应完全后再通入电解滤液③产生的气体进行氧化,请写出该氧化过程的离子方程式:__________________。
(6)如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净?
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