在一次实践活动中,某小组同学对游泳馆内清澈湛蓝的池水产生了浓厚的兴趣,他们对池水呈现蓝色的原因、溶质成分、池水处理方法和对环境的影响,展开了连续性问题探究。
活动一:查阅相关资料,寻找池水呈现蓝色的原因。
[查阅资料]水对蓝光的反射作用使水呈现蓝色,水越深蓝色越深。
[交流讨论]光反射引起池水呈现蓝色,从微观角度分析,水分子本身 改变。有同学质疑:池水呈现蓝色可能加入了硫酸铜。
活动二:检验泳池水中是否加入硫酸铜。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
1.取少量泳池水于试管中,滴加几滴 |
有蓝色沉淀产生 |
池水中含有Cu2+ |
2.另取少量泳池水于试管中,满加足量稀盐酸,无明显现象,再滴加几滴 |
产生白色沉淀 |
池水中含有的离子是 (用符号表示) |
[实验小结]泳池水中含有硫酸铜。步骤1发生反应的化学方程式为 。
[实验调查]同学们咨询了泳馆的管理人员,得知:
①池水是定期净化再利用的。
②池水中硫酸铜起到抑制藻类繁殖等作用。
活动三:设计泳池水净化模拟实验装置(如图)。
[进行实验]小组同学取一定量的泳池污水于水槽中,再加入适量的絮凝剂(聚合氯化铝),10分钟后,打开水泵使水循环,在此过程中石英砂的作用是 。
[归纳提升]①为保证净化后的池水安全、卫生,还应增加的一个净水步骤是 。
②从爱护水资源角度分析,池水净化再利用的好处是 。
硅酸钠(Na2SiO3)是我国优先发展的精细化学品,用某种石英砂矿石(主要成分是SiO2,还含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3)制备硅酸钠(Na2SiO3)的流程如下:
资料:SiO2既不溶于水,也不与盐酸反应。
请回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是 。
(2)检验“洗涤a”已洗净的方法是 。
(3)“酸浸”的化学方程式为 。
(4)“碱浸”的化学方程式为 。
(5)“操作a”包含蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
实验室常会产生含硫酸的废水,需经处理至中性。某兴趣小组同学配制一定质量分数的氢氧化钾溶液来处理酸性废水。
(l)定性检测废水
检测废水呈酸性的方法是 。
(2)配制200g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液
①计算
m (KOH)= g,V(H 2O)= mL(水的密度近似为1.0g•mL ﹣ 1)。
②称取氢氧化钾
调节托盘天平平衡后,将一只烧杯放在托盘天平的左盘,称量其质量。然后 (按操作先后顺序,填字母),直至天平平衡。
A.向烧杯中加氢氧化钾固体 B.按需要添加砝码、移动游码 C.量取水 D.溶解 E.转移。
(3)定量测定废水
取酸性废水样品100g,逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液,废水中硫酸的质量分数变化如图所示。(假设废水中其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾)
①P点对应溶液中一定存在的阳离子有 (填离子符号)。
②酸性废水中硫酸的质量分数为 (用百分数表示,保留到0.1%)。
③计算当废水处理至中性时,溶液中硫酸钾的质量分数(写出计算过程,结果用百分数表示,保留到0.l%)。
某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe 2O 3,还有一定量的SiO 2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO 4•7H 2O),其工艺流程如下:
查阅资料:SiO 2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)"浸取"步骤中,FeO、Fe 2O 3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为
FeO+H 2SO 4=FeSO 4+H 2O、 。
(2)为提高"浸取"步骤的反应速率,可采取的具体措施有 (写2条,不考虑"搅拌"和"使用催化剂")。
(3)"还原"步骤的目的是将Fe 3+转化为Fe 2+,试剂X可用SO 2或Fe。
①若试剂X是SO 2,转化原理为SO 2+Fe 2(SO 4) 3+2Y═2FeSO 4+2H 2SO 4,则Y的化学式是 。
②若试剂X是Fe,转化原理为Fe+Fe 2(SO 4) 3=3FeSO 4.测得"还原"后溶液的pH明显增大,其原因是 。
维生素C主要存在于蔬菜、水果中,其分子式为C 6H 8O 6,在空气中易氧化变质.
(1)维生素C中C、H、O三种元素的质量比为 (用最简比表示).
(2)为测定某鲜榨橙汁中维生素C的含量,兴趣小组进行如下实验:
步骤1 取橙汁样品,加入活性炭,振荡、静置、过滤,滤液移至小烧杯中,盖上玻
璃片.
步骤2 配制碘(I 2)溶液,测得其浓度为1.27g/L(即1升碘溶液中含有1.27克I 2).
步骤3 快速移取20.00mL处理后的橙汁样品置于锥形瓶中,滴入碘溶液,恰好完全反应时消耗碘溶液10.00mL.(测定原理:C 6H 8O 6+I 2═C 6H 6O 6+2HI)
①步骤1中活性炭的作用是 .
②步骤3必须在步骤1、步骤2之后立即进行的原因是 .
③计算1L该橙汁样品中含有维生素C的质量: g.(请写出计算过程)
神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信,推动了相关领域的研究.
(1)合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同.图1能表示锡铅合金的是 (填序号"a""b"或"c").
②镁合金被誉为"21世纪绿色金属结构材料".Mg 17Al 12是一种特殊的镁合金,通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 (任写一个化学方程式).该合金是一种储氢材料,完全吸氢后得到MgH 2和Al,"储氢过程"属于 (填"物理"或"化学")变化.
(2)合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[Mg aAl b[OH] c(CO 3) d•χH 2O]是一种新型塑料阻燃剂,其中a、b、c、d的代数关系式:2a+3b= .
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成"白色污染",为缓解这一环境问题可采取的措施有 (答出一点即可).
(3)CO 2的绿色利用
①目前空间站处理CO 2的一种方法是在催化剂作用下,利用H 2使CO 2转化为甲烷并得到生活用水.该反应的化学方程式为 .
②以"铁氧化物"为催化剂,利用太阳能将CO 2热解为碳和氧气,这一转化过程(如图2)中化合价升高的非金属元素是 .