普通纸张的主要成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂覆明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关,其中的化学原理是 ;为了防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的离子方程式为 。
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是 。
②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防治酸性腐蚀的原理 。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分FeTiO3)为原料按下列过程进行的,请完成下列化学方程式:
①_____FeTiO3+_____C+_____Cl2_____TiCl4+_____FeCl3+_____CO
②____TiCl4+ ____O2____TiO3+____Cl2
【化学——物质结构与性质】
(1)Li3N晶体中基态N3-的电子排布式为。
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中硅元素为+4价,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 。
(3)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有种。
(4)甲醇(CH3OH)分子内的O-C-H键角____(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛(H2C=O)分子内的O-C-H键角。
(5)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=________。
(6)碳和硅的有关化学键键能如下表:
硅与碳同族,也有系列氢化物,硅烷在种类和数量少于烷烃的原因是:。
(7)1 mol [Zn(NH3)4]Cl2中含有σ键的数目为。
废铁屑(含铁锈)可用于地下水脱氮,某课题小组模拟地下水脱氮过程,并研究脱氮原理及脱氮效果。
(1)原料预处理
①先用稀硫酸洗涤废铁屑,其目的是(用离子方程式表示)______________________,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入________(写化学式)。
(2)脱氮原理的研究
右图表示足量铁屑还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息回答:
①t1时刻前该反应的离子方程式:__________________。
②t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因
是___。
(3)脱氮效果的研究
①将铁屑和活性炭同时加入上述KNO3溶液中,可以提高脱氮效果,其原因是。
②正常地下水中含有CO32-,会影响脱氮的效果,结合文字和化学用语回答其原因(答两点)。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ |
电解法:2Cu+H2O电解Cu2O+H2↑ |
方法Ⅲ |
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成而使Cu2O产率降低。
(2)方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体,每生成1 g该有毒气体,能量变化a kJ,写出制备反应的热化学方程式。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米
级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为。
(5)方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼,但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大,(填操作名称)可分离出颗粒过大的Cu2O。
(6)在相同的密闭容器中,用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)⊿H>0
水蒸气的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断:实验①的前20min的平均反应速率ν(O2)=;实验温度T1T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验①实验②(填“>”、“<”)。
北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准 |
GB5461 |
产品等级 |
一级 |
配料 |
食盐、碘酸钾、抗结剂 |
碘含量(以I计) |
20~50 mg/kg |
分装日期 |
|
分装企业 |
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处): ___KIO3+___KI+___H2SO4 =___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_____________________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.
d.分离出下层液体。
请补充填写上述操作步骤c处应进行的操作。
(3)已知:I2+2S2O32- = 2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉溶液为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液12.0 mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是___________________________________。
②b中反应所产生的I2的物质的量是________mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)_________mg/kg。
(Ⅰ)有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-离子的几种,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如下图所示:
请根据上图推断:
(1)原溶液中一定存在的离子有。
(2)写出实验④中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式:。
(3)实验③中产生无色无味气体所发生的化学方程式为:。
(Ⅱ)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(4)该反应中,化合价升高的反应物是。
(5)上述反应中,1 mol氧化剂在反应中得到电子的数目为mol。