1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、电镀废液中含有Cu2+、Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe3+,某专利申请用下列方法从该类废液中制备高纯度的铜粉。
已知导体和其接触的溶液的界面上会形成一定的电位差,被称作电极电位。如反应Cu2+(氧化态)+2e-=Cu(还原态)的标准电极电位表示为Cu2+/Cu=0.34,该值越大氧化态的氧化性越强,越小还原态的还原性越强。两个电对间的电极电位差别越大,二者之间的氧化还原反应越易发生。某些电对的电极电位如下表所示:
Fe3+/Fe2+ | Cu2+/Cu+ | Cu2+/Cu |
| Fe2+/Fe | Ni2+/Ni | Mg2+/Mg | Ca2+/Ca |
0.77 | 0.52 | 0.34 | 0.17 | -0.44 | -0.23 | -2.38 | -2.76 |
回答下列问题:
(1)蒸发浓缩后的溶液中,Cu2+的物质的量浓度≥_______(结果保留两位小数)。分离固液混合物时,需要用真空抽滤的方法提高过滤的速度和效果,其原因是_______。
(2)溶液的氧化还原电位越高,其氧化能力同样越强。溶液的氧化还原电位,与溶液中离子等微粒的种类及其浓度相关,实验测得Cu2+与SO2反应体系的氧化还原电位与铜粉的回收率和纯度的关系如下表所示:
反应液的电位(mV) | 360 | 340 | 320 | 300 | 280 | 260 |
铜粉的回收率(%) | 86.5 | 90.2 | 95.6 | 97.2 | 97.3 | 97.4 |
产品的纯度(%) | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
①由此可知,制备过程中进行电位检测时,要把溶液的氧化还原电位控制在_______mV左右。
②专利申请书指出,反应液的反应历程为Cu2+首先被还原为Cu+,Cu+再歧化为Cu和Cu2+。反应历程不是Cu2+直接被还原为Cu的原因是_______。反应生成Cu+的离子方程式是_______。
(3)废液2中含有的金属离子除Mg2+、Ca2+外还有_______。为了使这些离子均除去,使水得到进一步的净化,应该在调节溶液pH使其他杂质离子沉淀后,再使Ca2+转化为_______(填化学式)而除去。
3、铜版画的一种制版方法。以沥青涂于薄铜板表面作防腐膜,用刀刻去防腐膜作画,然后放在FeCl3腐蚀液中。刮去膜之处被腐蚀,形成凹线。印刷时凹线可储油墨,在铜版机纸压制下油墨吸于纸上,形成典雅、庄重的铜版画。
(1)写出FeCl3腐蚀铜板的离子方程式___________________
(2)下列措施可以加快铜板的腐蚀速率的有____________(填编号)
A. 加热 B. 加氯化铜 C. 加少量碳粉 D. 加盐酸
(3)通常不采用加快腐蚀速率的原因是_________________
(4)除去沥青防腐膜后版即形成。可用________除去防腐膜(填编号)
A. 饱和Na2CO3溶液 B. 煤油 C. 酸液 D.碱液
(5)实验室用固体氯化铁配置FeCl3溶液的简单操作是_____________
(6)腐蚀后的废液(酸性)中加入NaNO3,产生NO气体,写出发生反应的离子方程式,并注明电子转移的方向和数目:__________________________
(7)要验证腐蚀后的废液中含有Fe3+,可在溶液中加入试剂_________,现象_______________
4、以碳酸镁(含少量)为原料制取硫酸镁晶体,并测定
含量:将原料完全溶于一定量的稀硫酸中,加足量的
后用
调节溶液的
,静置后过滤,除去滤渣,将滤液结晶得硫酸镁晶体。
(1)的稀硫酸至少能溶解原料的质量为______。
(2)加调节
促进
水解,写出总反应的离子方程式为______。
(3)已知:,
。室温下,若溶液中
,欲使溶液中的
,需调节溶液
范围为______。
(4)常采用下列方法测定结晶硫酸镁中的含量:
已知:①在为9~10时,
、
均能与
形成配合物
②在为5~6时,
除了与
反应,还能将
与
形成的配合物中的
“置换”出来:
步骤1:准确称取得到的硫酸镁晶体加入过量的
,配成
在9~10之间溶液
步骤2:准确移取溶液
于锥形瓶中,用
标准溶液滴定,滴定到终点,消耗标准溶液的体积为
步骤3:准确移取溶液
于另一只锥形瓶中,调节
在5~6;用
标准溶液滴定,滴定至终点,消耗
标准溶液的体积为
。
计算该结晶硫酸镁中的质量分数(请给出计算过程)。____________。
5、一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图l所示。反应1、3的活化能如图2所示。
(1)则ΔH2________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是________。
(2)反应1中ΔS1______0(填>、=或<=),指出有利于自发进行的温度条件____(填“较高温度”或:“较低温度”)
(3)将体积比为1:1的H2和CO2充入容积可变密闭容器内,若只进行反应1,下列措施中能使平衡时增大的是____________(填序号)
A.升高温度B.增大压强C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(4)为了提高CO2和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是____________
(5)在温度为300℃时,使-定量合适体积比为的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。该温度下反应2进行程度很小可看成不进行,请在图3中画出CO、CH3OH浓度随时间变化至平衡的定性曲线图。
6、[化学—选修2:化学生活与技术]
分析下列水处理方法,完成下列问题:
(1)处理含Cr2O72-工业废水的工艺:
①工艺一:含Cr2O72-的工业废水Cr3+、SO42-
。
为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+,请你设计一个处理方案:________________。
②工艺二:向废水中加入过量的FeSO4溶液,经过一系列反应后,FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀,从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体(其中的铬元素为+3价),理论上需要绿矾(FeSO4·7H2O)的质量不少于
g,上述得到的铁氧体中,Fe3+和Fe2+的个数之比 。
(2)如下是处理含氰(主要以CN—形式存在)废水工艺流程的一部分:
含氰废水。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价,氮元素转化为0价,氯元素转化为-1价,若废水中CN—的浓度为300mg/L,含氰废水的流量为0.8m3/h,为保证安全,实际投放的ClO2为理论值得1.3倍,则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg(结果保留两位有效数字)。
(3)监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞,滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰,但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物(如S2-)对实验有干扰。
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样,其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—,常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚,其目的是______。
7、(1)硫元素位于元素周期表第____列;硫元素原子核外有2个未成对电子,这2个电子所处亚层的符号是_______;硫、氯元素的原子均可形成与Ar原子电子层结构相同的简单离子,且硫离子的半径更大,请解释__________________。
(2)S8和P4的分子中都只有共价单键,若P4分子中有6个P-P键,则可推断S8分子有___个S-S键;已知:H-S键键能:339 kJ/mol;H-Se键键能:314 kJ/mol。以上键能数据能否比较S、Se非金属性的强弱______(选填“能”、“否”;下同);能否比较H2S、H2Se沸点的高低______。
(3)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2得到的NaHSO3溶液中c(SO32-)>c (H2SO3),据此判断NaHSO3溶液显___性。
(4)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2后,若溶液pH=7.2,则溶液中c(SO32-)=c (HSO3-);若溶液pH=7,则以下浓度关系正确的是(选填编号)___________。
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-)
(5)已知Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-,请用Na2SO3溶液和a试剂及必要的实验用品,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程。a试剂是__________,操作和现象是__________________。
8、硫酸铵是化工、染织、医药、皮革等工业原料。某硫酸工厂利用副产品Y处理尾气SO2得到CaSO4,再与相邻的合成氨工厂联合制备(NH4)2SO4,工艺流程如下:
请回答以下问题:
(1)下列有关(NH4)2SO4溶液的说法正确的是_____
A.电离方程式:(NH4)2SO42NH4++SO42-
B.水解离子方程式:NH4++H2ONH3•H2O+H+
C.离子浓度关系:c(NH4+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH–)
D.微粒浓度大小:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3•H2O)>c(OH–)
(2)硫酸工业中,V2O5作催化剂时发生反应2SO2+ O2 2SO3,SO2的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择下表中最合适的温度和压强分别是__________。该反应420℃时的平衡常数_____520℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
1.01×105Pa | 5.05×105Pa | 1.01×106Pa | |
420℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 |
520℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 |
620℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 |
(3)在2L密闭容器中模拟接触法制备三氧化硫时,若第12分钟恰好达到平衡,测得生成SO3的物质的量为1.2mol,计算前12分钟用氧气表示反应速率v(O2)为___________。
(4)副产品Y是__。沉淀池中发生的主要反应方程式是___________________。
(5)从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是________________。
9、下图为室温时不同pH下磷酸盐溶液中含磷微粒形态的分布,其中a、b、c三点对应的pH分别为2.12、7.21、11.31,其中δ表示含磷微粒的物质的量分数,下列说法正确的是______
A.2 mol H3PO4与3 mol NaOH反应后的溶液呈中性
B.NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液时,无法用酚酞指示终点
C.H3PO4的二级电离常数的数量级为10−7
D.溶液中除OH−离子外,其他阴离子浓度相等时,溶液可能显酸性、中性或碱性
10、POCl3广泛用于染料等工业。某化学学习小组借助拉瓦锡研究空气成分的曲颈甑(装置甲)合成PC13,并采取PCl3氧化法制备POCl3。
已知:(1)PCl3的熔点为-112℃,沸点为75.5℃,遇水生成H3PO3和HCl;
(2)2PCl3+O2==2POCl3。
【实验Ⅰ】图甲制备PCl3
(1)实验室制备Cl2的反应方程式是_______________;
(2)碱石灰的作用除了处理尾气外还有_______________。
【实验Ⅱ】图乙制备POCl3
(3)装置B的作用除了干燥O2外,还有________________________;
(4)C中反应温度控制在60~65℃,其原因是________________________。
【实验Ⅲ】测定POCl3含量
①准确称取30.70gPOC13产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;
②将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;
③加入10.00mL3.200mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④以Fe3+ 为指示剂,用0.2000mol/LKSCN 溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN 溶液。 已知:Ag++SCN-==AgSCN↓ Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN )。
(5)POC13水解的化学反应方程式为________________________。
(6)滴定终点的现象为____________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是________________________。
(7)反应中POC13的百分含量为________________。
11、天然水常含有较多钙、镁离子而称之为硬水,硬水软化是指除去钙、镁离子。若某天然水中离子含量如下表:
离子 | Ca2+ | Mg2+ | HCO | 其他 |
含量(mol/L) | 1.2×10-3 | 6.0×10-4 | 8.0×10-4 | / |
现要用化学方法软化10m3这种天然水,则需要先加入Ca(OH)2_______g以除去Mg2+和HCO,后加入Na2CO3_______g以除去Ca2+(要求写出计算过程)。
12、工业上利用锌焙砂(主要成分为ZnO,含有少量CuO、,NiO等)生产高纯ZnO的流程示意图如下。
(1)用足量溶液和氨水“浸出”锌焙砂。
①“浸出”前,锌焙砂预先粉碎的目的是___________。
②通过“浸出”步骤,锌焙砂中的ZnO转化为,该反应的离子方程式为___________。
(2)“除重金属”时,加入BaS溶液。滤渣Ⅱ中含有的主要物质是___________和。
(3)“蒸氨”时会出现白色固体,运用平衡移动原理解释原因___________。
(4)“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为
的离子方程式为___________。
(5)“煅烧”步骤中,不同温度下,分解的失重曲线和产品ZnO的比表面积变化情况如图1、图2所示。
已知:i.固体失重质量分数
ii.比表面积指单位质量固体所具有的总面积;比表面积越大,产品ZnO的活性越高。
①280℃时煅烧,300min后固体失重质量分数为33.3%,则
的分解率为___________(保留到小数点后一位)。
②根据图1和图2,获得高产率(分解率>95%)、高活性(ZnO比表面积
)产品ZnO的最佳条件是___________(填字母序号)。
a.恒温280℃,60~120min b.恒温300℃,240~300min
c.恒温350℃,240~300min d.恒温550℃,60~120min
13、Cu2(OH)2CO3是用途广泛的化工原料。可用电解废渣[含Cu(NO3)2、AgNO3]和纯碱为原料制备。
(1)制备CuSO4溶液
①过程Ⅰ中,分解产生的气体除NO2外,一定还含有_______。
②过程Ⅱ中,分离所采用的试剂是_______。
(2)制备Cu2(OH)2CO3
ⅰ.取Na2CO3溶液于锥形瓶中,水浴加热至适当温度。
ⅱ.将CuSO4 溶液逐滴加入到Na2CO3溶液中,产生沉淀,静置。
ⅲ.待沉淀完全沉降后,减压过滤、洗涤、干燥。
①步骤ⅰ中加热Na2CO3溶液的目的是_______。
②步骤ⅱ中生成Cu2(OH)2CO3的化学方程式为_______。
(3)设n(Na2CO3):n(CuSO4)=m,m不同时,所得产物纯度不同。通过测定固体样品的热重分析曲线(样品质量随温度变化曲线),获得固体残留率可检测样品纯度。(已知:固体残留率=×100%)。
①写出Cu2(OH)2CO3分解的化学方程式_______。
②图1、图2分别是m = 1.2和m = 0.8时所得固体的热重分析曲线,依据下列曲线判断制备Cu2(OH)2CO3适宜的m = _______(填“1.2”或“0.8”)。通过定量分析说明理由:_______。