(13分)钠、铝、铁、铜等金属及其化合物在社会生活的各个领域均有重要的应用。回答下列问题:
(1)常温下将一定量的氯气通入石灰乳中,可制得漂白粉,其有效成分的化学式为___________;电解熔融态NaCl可以制得金属钠,反应的化学方程式为_____________________。
(2)Au、Cu、Fe三种块状金属中,常温下能够全部溶于足量浓硝酸的是___________; Mg(OH)2、Al(OH)3、AgOH三种氢氧化物中,能溶于氨水的是______;硬铝是由Al、Cu、Mg、Si组成的铝合金,将硬铝废料投入氢氧化钠溶液中充分反应,溶液中含有的含氧酸根离子有___________。其中铝发生反应的离子方程式为______________。
(3)FeCl3溶液可以吸收烟气中的SO2,所得溶液能与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生成硫酸锰(MnSO4),该反应的离子方程式为_______________。
(4)等浓度的Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种溶液,若以不同顺序将体积相等的三种溶液中的两种混合,若有沉淀先过滤,再将混合液与第三种溶液混合,最终所得的溶液不可能呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式: 。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极 ,总反应的离子方程式为 。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 活动性更强,而乙会判断出 活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论? (填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
d.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”,这种做法 (填“可靠”或“不可靠”)。
)如图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0,酸色—红色,碱色—黄色)
回答下列问题:
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 (填编号);
①A管溶液由红变黄
②B管溶液由红变黄
③A管溶液不变色
④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生的反应: ;
(3)写出B管中发生的反应: ;
(4)检验a管中气体的方法是 ;
(5)检验b管中气体的方法是 ;
(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 。
人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图所示。
(1)电源的负极为 (填“A”或“B”)。
(2)阳极室中发生的反应依次为 、 。
(3)电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
)以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为 (填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择 为宜,其原因是 。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是 (填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为 。
(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是 。
A.水解反应为放热反应 |
B.水解反应为吸热反应 |
C.NH4NO3溶于水时放出热量 |
D.NH4NO3溶于水时吸收热量 |
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为 、 、 、 (填“左”“右”或“不移动”)。