【題目】Ⅰ.下列是某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某無(wú)色水樣成分的檢測(cè)過(guò)程,已知該水樣中只可能含有K+ 、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子,該小組同學(xué)取了100ml水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向水樣中先滴加硝酸鋇溶液,再滴加1mol·L-1硝酸,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沉淀質(zhì)量與所加試劑量的關(guān)系變化如下圖所示:
(1)僅憑觀察可知該水樣中一定不含有的陽(yáng)離子是________。
(2)由B點(diǎn)到C點(diǎn)變化過(guò)程中消耗硝酸的體積為__________ml。
(3)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)K+是否存在_______(填“是”或“否”)若存在,其物質(zhì)的量濃度的范圍是______mol·L-1(若不存在,則不必回答)。
(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原水樣中可能存在的離子__________________________________(寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。
II.濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種粒子:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
(1)寫出并配平濕法制高鐵酸鉀反應(yīng)的離子方程式:_________________________。
(2)若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子,則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________ mol。
(3)低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),原因_______________________________________________________________________。
(4)已知K2FeO4能水解產(chǎn)生Fe(OH)3用作凈水劑,請(qǐng)寫出水解的離子方程式___________
【答案】Fe3+、Cu2+ 40 是 ≥0.6 取少量水樣于試管中,加入過(guò)量的硝酸鋇溶液,待沉淀完全后,向上層清液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,(或過(guò)濾,取濾液加硝酸酸化的硝酸銀溶液)若產(chǎn)生白色沉淀,則原水樣中含Cl-,反之無(wú)Cl- 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O 0.15 該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑
【解析】
水樣為無(wú)色,說(shuō)明溶液中不含F(xiàn)e3+、Cu2+,向水樣中先滴加硝酸鋇溶液,產(chǎn)生沉淀,再滴加1mol·L-1硝酸,沉淀部分溶解,說(shuō)明溶液中含有碳酸根離子和硫酸根離子,則溶液中沒(méi)有Mg2+、Al3+、Ag+、Ca2+,硫酸鋇沉淀為2.33克,即0.01mol硫酸鋇,硫酸根離子為0.01mol,含有碳酸鋇沉淀的質(zhì)量為6.27-2.33=3.94克,則碳酸鋇的物質(zhì)的量為3.94/197=0.02mol,碳酸根離子為0.02mol,根據(jù)溶液中必須有陰陽(yáng)離子分析,K+ 一定存在,不能確定 Cl-。
(1)僅憑觀察,水樣為無(wú)色,所以可知該水樣中一定不含有的陽(yáng)離子是Fe3+、Cu2+。(2)由B點(diǎn)到C點(diǎn)變化為溶解0.02mol碳酸鋇,過(guò)程中消耗硝酸的物質(zhì)的量為0.04mol,硝酸的體積為0.04/1=0.04L=40ml。(3)根據(jù)以上分析可知K+一定存在,根據(jù)電荷守恒分析,假設(shè)溶液中沒(méi)有氯離子,則假設(shè)鉀離子物質(zhì)的量為xmol,則有x=0.02×2+0.01×2=0.06mol,其物質(zhì)的量濃度為0.06/0.1=0.6 mol·L-1,溶液中可能有氯離子,所以鉀離子物質(zhì)的量濃度的范圍是≥0.6 mol·L-1; (4).原溶液中可能有氯離子,要檢驗(yàn)氯離子需要利用氯離子和銀離子反應(yīng)生成氯化銀,但是存在硫酸根離子和碳酸根離子,有干擾,所以先除去兩種離子,實(shí)驗(yàn)步驟為:取少量水樣于試管中,加入過(guò)量的硝酸鋇溶液,待沉淀完全后,向上層清液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,(或過(guò)濾,取濾液加硝酸酸化的硝酸銀溶液)若產(chǎn)生白色沉淀,則原水樣中含Cl-,反之無(wú)Cl- 。II. (1)根據(jù)元素化合價(jià)分析,鐵元素化合價(jià)升高,則次氯酸根離子做為氧化劑,再根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒配平離子方程式為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。 (2)根據(jù)前面的離子方程式可知,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移6個(gè)電子時(shí)生成3個(gè)Cl-,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移0.3mol電子時(shí),還原產(chǎn)物即氯離子物質(zhì)的量為0.15mol。(3) 低溫下高鐵酸鈉溶液中加入氫氧化鉀至飽和析出高鐵酸鉀,說(shuō)明在該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小。 (4)鐵元素化合價(jià)降低后生成鐵離子,水中的氧元素化合價(jià)升高生成氧氣,鐵離子水解生成氫氧化鐵,離子方程式為:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將盛有氮?dú)夂投趸旌蠚怏w的試管(試管容積為VL)倒立于水中,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,試管內(nèi)氣體的體積變?yōu)?/span>aL。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該混合氣體倒立于水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
(2)若a=V,則原混合氣體中氮?dú)馀c二氧化氮的體積之比是__________。
(3)結(jié)合第(2)小題,向aL氣體中通入氧氣至試管中剛好只有一種氣體時(shí),停止通入氧氣。
①試管中最終剩余的氣體是____________,其體積是____________。
②該過(guò)程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g) Y(g)+Z(s),以下不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
A. 混合氣體的密度不再變化 B. 反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
C. X的分解速率與Y的消耗速率相等 D. 單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某種含氮有機(jī)物的水溶液,既能與酸反應(yīng),有能與堿反應(yīng)。該有機(jī)物分子中碳原子數(shù)等于氧原子數(shù),碳、氧、氮的原子數(shù)之和等于氫原子數(shù)。每個(gè)有機(jī)物分子中只含1個(gè)氮原子。實(shí)驗(yàn)測(cè)得該有機(jī)物的含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.6%。試推測(cè)該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________,并寫出一種與它互為類別異構(gòu)的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 _______和 名稱___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列事實(shí)與平衡移動(dòng)原理無(wú)關(guān)的是
A. 向含酚酞的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液,紅色變淺
B. 加熱MgCl2·6H2O固體最終得到Mg(OH)Cl
C. 將FeS2礦石粉碎更有利于焙燒制備SO2氣體
D. NO2氣體經(jīng)過(guò)冷凝和加壓成無(wú)色液體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】聚合硫酸鐵、明礬可用作凈水劑。某課題組擬以廢棄的鋁鐵合金為原料制備聚合硫酸鐵和明礬,設(shè)計(jì)化工流程如下:
(1)聚合硫酸鐵能溶于水,微溶于乙醇,其化學(xué)式可表示為[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①在聚合硫酸鐵中,x、y之間的關(guān)系是_______。試劑X中溶質(zhì)的化學(xué)式為________。
②上述流程圖中的“氧化”設(shè)計(jì)存在缺陷,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見(jiàn);____________________為了降低聚合硫酸鐵的溶解度,在濃縮過(guò)程中加入適量的溶劑是________(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
③加入試劑Y的目的是為了調(diào)節(jié)溶液的PH,若Y為氧化物,寫出調(diào)節(jié)PH的離子方程式:________;溶液的pH對(duì)[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有較大影響(如圖A所示),試分析pH過(guò)小(pH≤3.0)導(dǎo)致聚合硫酸鐵中x的值減小的原因:________。
(2)明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O。圖B為明礬的溶解度隨溫度變化的曲線,由濾液Ⅰ制備明礬晶體的流程如下(供選用的試劑:廢棄的鋁鐵合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精):
①試劑1是____;操作1的名稱是________。
②結(jié)晶措施是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定條件下的恒容容器發(fā)生可逆反應(yīng):2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡的標(biāo)志是( )
A. 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A,同時(shí)生成n mol D
B. B的濃度保持不變
C. 容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化
D. 單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol B,同時(shí)消耗n mol A
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一些只含C、H、O三種元素的有機(jī)物,它們?nèi)紵龝r(shí)消耗的O2和生成的CO2的體積比是3:4。
(1)這些有機(jī)物中,相對(duì)分子質(zhì)量最小的化合物的分子式是_______________。
(2)某兩種碳原子數(shù)相同的上述有機(jī)物,若它們的相對(duì)分子質(zhì)量分別為a和b(a<b),則b-a必定是_______________(填入一個(gè)數(shù)字)的整數(shù)倍。
(3)在這些有機(jī)物中有一種化合物,它含有兩個(gè)羧基。取0.2625g該化合物恰好能跟25.00mL0.1000moL·L-1NaOH溶液完全中和。由此可以得知該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)是______,并可推導(dǎo)出它的分子式應(yīng)是____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在微生物作用下電解有機(jī)廢水(含CH3COOH),可獲得清潔能源H2,其原理如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A. 電極B極為負(fù)極
B. 與電源A極相連的惰性電極上發(fā)生的反應(yīng)為:CH3COOH-8e-+H2O=2CO2↑+8H+
C. 通電后,H+通過(guò)質(zhì)子交換膜向右移動(dòng),最終右側(cè)溶液PH減小
D. 通電后,若有0.1molH2生成,則轉(zhuǎn)移0.2mol電子
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