硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]。
回答下列问题:
(1)锡元素在周期表中位于第五周期,与碳元素位于同一主族,则锡元素的原子的核电荷数为_______。
(2)操作Ⅰ是_________、冷却结晶________、洗涤、干燥。。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因___________________________。
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH,②__________________________。
(5)酸性条件下,SnSO4还可以作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是___________。
(6)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HCl=SnCl2 + H2↑;
②加入过量的FeCl3;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl =6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.19g 锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0 ml。锡粉中锡的质量分数是___________________。
铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_________(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为____________________。该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e-,消耗标况下氧气_________m3。
(16分,每空2分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和Ca,并含有3.5%(质量分数)CaO.
(1)Ca元素在周期表中位置是_________,其原子结构示意图__________.
(2)Ca与最活泼的非金属元素A形成化合物D,D的沸点比A与Mg形成的化合物E的沸点________(填“高”或“低”).
(3)配平用钙线氧脱鳞的化学方程式:P+FeO+CaO
Ca3(PO4)2+Fe
(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量NaOH溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色M(OH)n,则金属M为___________;用化学方程式解释颜色变化_______,检测Mn+的方法是__________________(用离子方程式表达).
(5)取1.6g钙线试样,与水充分反应,生成224mLH2(标准状况),在溶液中通入适量的CO2,最多能得到CaCO3__________g.
(6分)A、B、C、D为短周期中相邻两周期中的元素,其原子序数A>B>C>D,D和A形成简单离子后,它们的电子层相差两层,已知A处于第n族,D处于第m族,且A单质中含有共价键,B的气态氢化物的分子式为H2B,在其最高价氧化物中B的质量分数为40%,B原子核内质子数和中子数相等,C与B在同一周期,且为半径最小的金属元素;D在同一周期原子半径最大(0族元素除外)。
(1)D的最高价氧化物对应的水化物的电子式____________。
(2)用电子式表示D与A形成的化合物的形成过程:_________________________________。
(3)向A、C形成的化合物的水溶液中滴入氨水,其反应的离子方程式为________________________。
(1)H、D、T三种原子,它们之间的关系是__________,在标准状况下,它们的单质的密度之比是_________,在标准状况下,1L各种单质中它们的电子数之比是______。(每空1分)
(2)某非金属X的最高正价为+m,它的最高价氧化物的水化物中有b个氧原子和一个X原子,该酸的化学式为____________。
(3)含有6.02×1023个中子的7 3Li的质量是_________g;4g D2和20g18O2的单质化合时最多可以生成__________gD218O。(每空2分)
原子序数之和为16的三种短周期元素的单质X、Y、Z,常温常压下均为无色气体,在适当条件下X、Y、Z之间可以发生如图所示的变化。已知B分子组成中Z原子个数比C分子中少一个。
请回答下列问题:
(1)单质Z的电子式
(2)C与X在一定条件下生成化合物A的化学方程式
(3)常温下,C的水溶液能够使红色石蕊试纸变蓝,请用离子方程式表示变蓝的原因