海洋化学资源的研究和合理利用具有广阔前景,从海水中可提取氯、溴、碘等卤族元素。
(1)氯原子结构示意图是 ,碘在元素周期表中的位置是 ,HI的稳定性比HBr (填写“强”或“弱”)。
(2)向浓缩的海水中通入Cl2,可将Br-转化为Br2。再用“空气吹出法” 将Br2从浓海水中吹出,并用纯碱浓溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等。当有1 mol Br2被纯碱吸收时,转移的电子数为 。
下图是NaClO的发生装置。该装置主要利用了电解饱和食盐水的原理,可实现对海水的消毒和灭藻。
(3)写出装置中产生NaClO的化学方程式 。海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等杂质离子,处理过程中装置的阴极易产生水垢,其主要成分是Mg(OH) 2和CaCO3。 生成CaCO3的离子方程式是 。若每隔5-10 min倒换一次电极电性,可有效地解决阴极的结垢问题。试用电极反应式并结合必要的文字进行解释 。
NaOH溶液吸收SO2得Na2SO3,可用Na2SO3吸收SO2。在SO2被吸收的过程中,pH随n(SO32-)、n(HSO3-)变化关系如下:
n(SO32-):n(HSO3-) |
91:9 |
1:1 |
1:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
(4)从上表可判断,NaHSO3溶液呈 (填“酸性”、“碱性”、“中性”),请用平衡原理解释: 。
(5)当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是 (选填字母)。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
d.c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(H+)=c(OH-)
(3分)在含有Al3+、Ba2+、Fe3+三种离子的混合溶液中只加一种试剂达到下列目的。所给的备选试剂有:氨水、NaOH溶液、H2SO4溶液、AgNO3溶液、Na2CO3溶液
(1)只让Ba2+离子沉淀完全,应加入________________;
(2)要让Al3+、Fe3+两种离子沉淀完全,应加入_________________;
(3)使三种离子全部转化为沉淀,应加入__________________________。
(3分)冶炼金属常用以下几种方法:① 以C或CO、H2作还原剂还原;② 电解法;③ 热分解法,现冶炼下列金属Al、Fe、Hg,试标明适宜的冶炼方法(填序号):
AlFeHg。
(1)在25°C时,纯水中C(H+)·C(OH-)=_________________;
(2)在NH4Cl溶液中C(H+)______10-7mol/L(大于、小于或等于),pH______7(大于、小于或等于);
(3)在Na2CO3溶液中C(H+)______10-7mol/L (大于、小于或等于),pH______7(大于、小于或等于)
(4)在NaCl溶液中C(H+)______10-7mol/L (大于、小于或等于),pH______7(大于、小于或等于).
铜是一种有色金属与人类关系非常密切。铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究,研究的问题和过程如下:
(1)为探究不同价态铜的稳定性,进行如下实验:
向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为_________;由此可知,在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更(填“稳定”或“不稳定”)。
(2)硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如图:
①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是________(填字母代号)。
a.该条件下铜无法被氧气氧化 b.灼烧不充分.铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.灼烧过程中部分氧化铜被还原
②若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量________(填化学式,下同),调节pH至,生成沉淀,过滤得硫酸铜溶液。已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Fe2+ |
7.6 |
9.6 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
(3)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O)。
烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________;
图2是图1的改进装置,
其优点有①____________________,②_________________ 。
(4)为测定CuSO4·5H2O晶体的纯度,进行下列实验:取a g试样配成l00 mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用b mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+),滴定至终点,平均消耗EDTA溶液l2.00 mL。(常温时,5%的Na2H2Y水溶液,其pH为4—6。)
①CuSO4·5H2O晶体的纯度是 。
②下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去) (填序号)。
(10分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
I.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
① 用焦炭跟水反应:C(s)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g);
② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+ H2O(g)CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,则方法②中反应的ΔH=_____________。
Ⅱ.在同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式在2L容器中投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
8 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
c1 |
1.5 |
|
N2的体积分数 |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
混合气体密度(g·L-1) |
ρ1 |
ρ2 |
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2b.v(N2)正=3v(H2)逆c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、<或=)
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率(注明单位)。
(4)分析上表数据,下列关系正确的是________。
a.2c1=1.5mol/Lb.ω1=ω2 c.2ρ1=ρ2
(5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=______(用分数表示)。