硫酸是世界上产量最大、用途最广的酸,被称为“化学工业之母”。化学兴趣小组同学对硫酸进行了多角度的研究。
【物质制备】
(1)工业上采用接触法制硫酸:先煅烧黄铁矿得到 ,再将 经过一系列变化得到硫酸。 中硫元素的化合价是 。
【物质性质】
(2)用温度计的水银球一端蘸取浓硫酸,取出后在空气中放置一段时间,观察到温度计示数上升,是因为浓硫酸能吸收 ,并放出热量。
(3)请利用如图提供的仪器与药品,探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应。

①取 (填“A”或“B”)中的氢氧化钠溶液5mL加入烧杯中,并插入pH计。
②从另一试剂瓶中取出稀硫酸逐滴加入①的溶液中,并用 (填仪器名称)不断搅拌。反应过程中溶液pH变化的部分数据如下表所示:
|
稀硫酸体积/mL |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
…… |
|
溶液pH |
13.1 |
12.8 |
12.3 |
11.5 |
10.4 |
…… |
③在pH=12.8时,溶液中的溶质是 (填化学式)。
④滴加稀硫酸过程中,溶液pH不断减小的原因有:
a.硫酸与氢氧化钠发生了反应;
b.
⑤为证明溶液pH从13.1减小到10.4的过程中,④中原因a起主要作用,需设计的实验方案是 。
【定量研究】
(4)某工厂现有含碳酸钠的废水需要处理。为测定废水中碳酸钠的质量分数,化学兴趣小组同学取废水样品100g,加入溶质质量分数为10%的硫酸溶液9.8g,恰好完全反应,反应的化学方程式: (此废水中其他物质不与硫酸反应)。计算废水中碳酸钠的质量分数(写出计算过程)。
【2015年江苏省扬州市】含锌废渣和各种锌矿(如菱锌矿)都有着重要的用途
Ⅰ.以含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO﹑CuO)为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)的流程如下。
(1)粉碎的目的是 。
(2)若实验室用质量分数为98%的硫酸配制200g25%的硫酸,需要的玻璃仪器有胶头滴管﹑玻璃棒﹑ 和 ,此处玻璃棒的作用是 。
(3)物质X是 ,滤渣中含有的金属单质有 ,除铜时发生的反应属于 反应(填基本反应类型)
(4)流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是﹑冷却结晶﹑ 洗涤和低温烘干。
(5)某温度下,Fe(OH)3分解得到一种铁﹑氧质量比21:8的氧化物,该氧化物的化学式 。
(6)除铁过程中,温度pH对除铁效果的影响分别对如图所示。由图可知,除铁时温度应控制在 ℃为宜,pH应控制在 为宜。
Ⅱ.以某菱锌矿(ZnCO3含量为62.5%)为原料制备锌的原理如下(假设杂质不参加反应):
则100吨这样的菱锌矿理论上最多制得锌多少吨?(写出计算过程)
【2015年山东省济南市】1926年,我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法,促进了我国民族工业的发展和世界制碱技术的进步,其生产过程中有下列反应:
(1)侯氏制碱法所制的“碱”是指_______________。
(2)工业生产过程中,氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵,在常温下,两者首先从溶液中结晶析出的是_________ 晶体(填物质名称)。
(3)现有Na2CO3和NaCl的混合物样品22.3g,将其放入干净的烧杯中,加一定质量的水使其完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,烧杯中溶液的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。试回答下列问题:
①当滴入上述稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液里的溶质为_______________(写化学式)。
②在Na2CO3和NaCl的混合物样鼎中,含Na2CO3的质量为_______________g。
③当滴入上述稀盐酸至图中A点时,试通过计算,求此温度时所得不饱和溶液中溶质的质量(计算结果精确至0.1g)。
【2015年四川省泸州市】过氧化钙晶体﹝CaO2·8H2O﹞较稳定,呈白色,微溶于水,广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO2流程如下:
(1)气体X是CO2,其名称是 ;将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是 。
(2)反应Y需控制温度在0~5℃,可将反应容器放在 中,该反应是化合反应,反应产物是CaO2·8H2O,请写出化学方程式 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质,原因是 。
(3)CaO2的相对分子质量为 ,过氧化钙晶体﹝CaO2·8H2O﹞中H、O元素的质量比为 。
(4)为测定制得的过氧化钙晶体中CaO2·8H2O的质量分数,设计的实验如下:称取晶体样品50g,加热到220℃充分反应(方程式为2CaO2·8H2O
2CaO+O2↑+16H2O↑,杂质不发生变化),测得生成氧气的质量为3.2g,请计算样品中CaO2·8H2O的质量分数(CaO2·8H2O相对分子质量为216),写出必要的计算过程。
【2015年山东省德州市】2015年4月13日,西昌市动物疫病预防控制中心堆放在仓库中浓度为21%的过氧乙酸消毒液发生泄漏。经查阅资料可知:过氧乙酸(化学式为C2H4O3)是无色液体,有强烈刺激性气味,易溶于水、乙醇等,易挥发,与其他酸有相似的化学性质,温度稍高即分解为乙酸、氧气。请回答下列问题:2-1-c-n-j-y
(1)过氧乙酸的物理性质有: (写出两条即可)。
(2)过氧乙酸溶液中存在的阳离子是 (填离子符号)。
(3)过氧乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为:
(4)乙酸和过氧乙酸都是无色液体,具有强烈剌激性气味,要把两种液体区别开来,可采用的方法是:________________________________________________________________
【2015年四川省宜宾市】元素X、Y、Z、M是初中常见的四种元素。有关信息如下表:
| 元素 |
有关信息 |
| X |
可形成相对分子质量最小的气体单质 |
| Y |
形成的一种单质是天然存在的最硬的物质 |
| Z |
期单质约占空气总体积的1/5 |
| M |
人体内含量最高的金属元素 |
(1)M元素的名称是 。
(2)Y形成的天然存在的最硬的物质是 ,此物质不属于 (填“有机物”或“无机物”)
(3)由X、Y两种元素组成的最简单的有机物是 (填化学式),该有机物中X元素的质量分数为 。
(4)由Y、Z两种元素组成的能用于人工降雨的固体物质是 。
(5)由Z、M 两种元素按原子个数比1︰1组成的化合物,俗称 ,写出它与水反应的化学方程式 。