【題目】利用鈦白粉廠廢酸(主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+)制備過二硫酸銨[(NH4)2S2O8],同時回收TiO(OH)2的簡要流程如下:
已知:i.部分離子完全生成氫氧化物沉淀的pH
金屬離子 | TiO2+ | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ |
開始沉淀的PH | 1.2 | 1.9 | 7.0 | 3.2 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 3.1 | 9.4 | 4.7 |
ii.pH>7時,F(xiàn)e2+部分生成Fe(II)氨絡(luò)離子[Fe(NH3)2]2+。
請回答下列問題:
(1)為保證產(chǎn)物TiO(OH)2的純度,加入試劑A要適量。試劑A為___________。
(2)煅燒回收的TiO(OH)2,獲得的TiO2會發(fā)黃,發(fā)黃的雜質(zhì)可能是_______(填化學(xué)式)。
(3)濾渣I的主要成分除Fe(OH)2、Al(OH)3外,還含有______________。
(4)加入H2O2的目的是氧化除掉Fe(II)氨絡(luò)離子[Fe(NH3)2]2+,配平下列離子方程式:2[Fe(NH3)2]2+ +________+4H2O +H2O2 =_______ + 4NH3·H2O
(5)電解制備過二硫酸銨的裝置如下圖所示。
①S2O82-中S元素的化合價為+6,其中過氧鍵的數(shù)目為___________。
②電解時,鐵電極連接電源的___________極。
③常溫下,電解液中含硫微粒主要存在形式與 pH 的關(guān)系如下圖所示。
在陽極放電的離子主要為HSO4-,陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的 pH 范圍為______,陽極的電極反應(yīng)式為______________________。
【答案】 鐵粉 Fe2O3 Fe(OH)3 4OH- 2Fe(OH)3↓ 1 負 0≤pH≤2 2HSO4- - 2e- = S2O82- + 2H+
【解析】(1)鐵離子沉淀的PH≤3,而亞鐵離子沉淀的PH≤9.4,TiO2+沉淀的PH≤2.8;因此為保證產(chǎn)物TiO(OH)2的純度,加入適量的鐵粉,把鐵離子還原為亞鐵離子;正確答案:鐵粉。
(2)沉淀中會有少量氫氧化鐵沉淀摻雜,煅燒后,產(chǎn)生少量的Fe2O3,獲得的TiO2會發(fā)黃;正確答案:Fe2O3。
(3)濾液中會含有少量的鐵離子,加入氨水后,調(diào)節(jié)溶液的PH=10,會產(chǎn)生Fe(OH)2、Al(OH)3外,還含有少量的Fe(OH)3;正確答案:Fe(OH)3。
(4)[Fe(NH3)2]2+中鐵為+2價,被氧化為+3價鐵,在堿性環(huán)境下生成Fe(OH)3,H2O2中氧由-1價降低到-2價,發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)化合價升降總數(shù)相等,電荷守恒規(guī)律,配平后的離子方程式:2[Fe(NH3)2]2+ +4OH-+4H2O +H2O2 = 2Fe(OH)3↓+ 4NH3·H2O;正確答案:4OH- ;2Fe(OH)3↓。
(5)①S2O82-中硫元素為+6,氧為-2價,過氧根中氧元素為-1價,設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x,根據(jù)化合價法則可知:6×2+(-2)×(8-2x)+(-1) ×2x=-2,解得x=1,正確答案:1。
②電解池中,HSO4-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成S2O82-,如果鐵做陽極,鐵失電子,HSO4-就不能失電子,也就不能生成二硫酸銨[(NH4)2S2O8],因此鐵做電解池的陰極,與電源的負極相連;正確答案:負。
③根據(jù)圖示可知,在陽極放電的離子主要為HSO4-,陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的 pH 范圍為0≤pH≤2;HSO4-失電子變?yōu)镾2O82-,發(fā)生氧化反應(yīng),陽極的電極反應(yīng)式為2HSO4- - 2e- = S2O82- + 2H+;正確答案:0≤pH≤2;2HSO4- - 2e- = S2O82- + 2H+。
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【題目】已知還原性:Fe2+>Br-。向100mLFeBr2溶液中通入3.36L(標準狀況)Cl2,反應(yīng)后的溶液中Cl-和Br-的物質(zhì)的量濃度相等,則原溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為( )
A. 2 mol·L-1 B. 1.5 mol·L-1 C. 1 mol·L-1 D. 0.75 mol·L-1
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【題目】室溫下,下來事實不能說明NH3·H2O為弱電解質(zhì)的是
A. 0.1 mol·L-1NH3·H2O的pH小于13
B. 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C. 相同條件下,濃度均為0.1 mol·L-1 NaOH溶液和氨水,氨水的導(dǎo)電能力弱
D. 0.1 mol·L-1NH3·H2O能使無色酚酞試液變紅色
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【題目】下列解釋事實的離子方程式正確的是
A. 用加熱的方法降低自來水中鈣離子濃度:Ca2++2HCO3- CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
B. 用CuCl2溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡發(fā)光:CuCl2Cu2++2Cl-
C. NaClO溶液中通入少量的SO2:ClO-+H2O+SO2=Cl-+SO42-+2H+
D. 過氧化鈉溶于水:2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
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【題目】燃煤會產(chǎn)生CO2、CO、SO2等大氣污染物。燃煤脫硫的相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1 =+281.4kJ/mol (反應(yīng)Ⅰ)
1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s) + CO2(g) ΔH2 = -43.6kJ/mol (反應(yīng)Ⅱ)
(1)計算反應(yīng)CaO(s) + 3CO(g ) + SO2(g) CaS(s) +3 CO2(g) ΔH=____________。
(2)一定溫度下,向某恒容密閉容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只發(fā)生反應(yīng)I,下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_____________(填序號)
a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化 b.υ正(CO)=υ正(CO2)
c.容器內(nèi)氣體的密度不發(fā)生變化 d.n(CO)+n(CO2)=1mol
(3)一定溫度下,體積為1L容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只發(fā)生反應(yīng)II,測得CO2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖中曲線A所示。
①在0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=____________。
②曲線B表示過程與曲線A相比改變的反應(yīng)條件可能為____________答出一條即可)。
③若要提高反應(yīng)體系中CO2的體積分數(shù),可采取的措施為__________________。
(4)一定溫度下,向恒容密閉容器中加入CaSO4(s)和1molCO,下列能說明反應(yīng)I和反應(yīng)II同時發(fā)生的是________________(填代號)。
a.反應(yīng)后氣體能使品紅褪色
b.反應(yīng)過程中,CO的體積分數(shù)逐漸減小
c.反應(yīng)體系達平衡前,SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時間發(fā)生變化
d.體系壓強逐漸增大
(5)煙道氣中的SO2和CO2均是酸性氧化物,也可用氫氧化鈉溶液吸收。
已知:25℃時,碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)分別為:
碳酸 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
亞硫酸K1=1.5×10-2 K2=1.0×10-7
①下列事實中,不能比較碳酸與亞硫酸的酸性強弱的是__________(填標號)。
a.25℃下,飽和碳酸溶液pH大于飽和亞硫酸溶液pH
b.25℃下,等濃度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液
c.將SO2氣體通入NaHCO3溶液,逸出氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁
d.將CO2氣體通入NaHSO3溶液,逸出氣體通入品紅溶液,品紅溶液不褪色
②25℃時,氫氧化鈉溶液吸收煙道氣,得到pH=6的吸收液,該溶液中c(SO32-):c(HSO3-)=___________。
③H 2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為____________________________。
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【題目】FeSO4受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
請回答:
(1)將FeSO4受熱產(chǎn)生的氣體按圖示裝置進行實驗,證實含有SO3和SO2。能說明SO2存在的實驗現(xiàn)象是______________________;為測定BaSO4沉淀的質(zhì)量,后續(xù)的操作步驟依次為________、洗滌、干燥、稱量。
(2)設(shè)計一個實驗方案,用化學(xué)方法驗證FeSO4受熱后固體的成分(不考慮其他反應(yīng))
________________________________________________________。
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【題目】如圖所示,將儀器A中的濃鹽酸滴加到盛有MnO2的燒瓶中,加熱后產(chǎn)生的氣體依次通過裝置B和C,然后再通過加熱的石英玻璃管D(放置有鐵粉)。請回答:
(1)儀器A的名稱是__,燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。
(2)裝置B中盛放液體是__,氣體通過裝置B的目的是__。裝置C中盛放的液體是__。
(3)D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。
(4)燒杯E中盛放的液體是__,反應(yīng)的離子方程式是__。
(5)資料表明D中產(chǎn)物有以下性質(zhì):①受熱易升華,冷卻后易凝華;②遇H2O(g)劇烈反應(yīng)。為收集D中產(chǎn)物,在D與E之間,除增加收集裝置外,還需要增加__裝置。
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【題目】某酸式鹽NaHY的水溶液顯堿性,下列敘述不正確的是
A.H2Y的電離方程式:H2Y2H+ + Y2-
B.HY- 水解的離子方程式:HY- + H2OH2Y + OH-
C.該酸式鹽溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(Na+) > c(HY-)>c(OH-) >c(H+)
D.該酸式鹽溶液中微粒濃度關(guān)系:c(H+)+c(H2Y) = c(OH-)+c(Y2-)
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【題目】㈠鎂原子核外有____種不同運動狀態(tài)的電子,____種不同能量狀態(tài)的電子.
㈡A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?/span>
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為_____
(2)B元素的負一價離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同,B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____
(3)C元素是第三周期中無未成對電子的主族元素,它的電子排布圖為_____
(4)D元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層有一個電子,D基態(tài)原子的電子排布式為_____
(5)E原子共有3個價電子,其中一個價電子位于第三能層d軌道,指出該元素在周期表中所處的周期數(shù)和族序數(shù)_____
㈢.用符號“>”“<”或“=”連接下列各項關(guān)系.
(1)第一電離能:N_____O,Mg_____Ca.
(2)電負性:O_____F,N_____P.
(3)能量高低:ns_____np,4s_____3d.
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