【題目】Ⅰ.工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如圖所示。
(1)操作③的名稱為__________ 。
(2)試劑X為__________(填化學(xué)式),操作②涉及的離子反應(yīng)方程式為__________ 。
Ⅱ.(3)研究表明:多種海產(chǎn)品如蝦、蟹、牡蠣等,體內(nèi)含有+5 價砷(As)元素,但它對人體是無毒的,砒霜的成分是 As2O3,屬劇毒物質(zhì),專家忠告:吃飯時不要同時大量食用海鮮和青菜,否則容易中毒,并給出了一個公式:大量海鮮+大量維生素 C=砒霜。該使人中毒過程中維生素 C 是________(填“氧化劑”或“還原劑)
(4)已知某反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物有:KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2C2O4、K2SO4、H2O和一種未知物X。
①若0.5 molH2C2O4在反應(yīng)中失去1 mol電子生成X,則X的化學(xué)式為__________ 。
②將氧化劑和還原劑及配平的系數(shù)填入下列方框中,并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和 數(shù)目。__________
③若已知H2C2O4為弱酸,試寫出該反應(yīng)的離子方程式:__________
【答案】冷卻結(jié)晶 Fe Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 還原劑 CO2 2 MnO4- +5 H2C2O4+6H+ = 2Mn2+ +10 CO2↑+8H2O
【解析】
Ⅰ.向工業(yè)廢水中加入過量的鐵粉,鐵與Cu2+反應(yīng),置換出Cu,剩余溶液為硫酸亞鐵溶液,結(jié)晶后可得綠礬;
Ⅱ.(3)海產(chǎn)品體內(nèi)含有+5 價砷,與富含維生素 C的食物同食,可發(fā)生氧化還原反應(yīng),維生素C可將+5價的砷還原為+3價;
(4)反應(yīng)中H2C2O4失去電子,其中C元素化合價從+3價升高到+4價,作反應(yīng)物,可知X中含有C元素,且化合價為+4價,氧化還原反應(yīng)中Mn元素化合價降低,因此該氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物為KMnO4、H2SO4和H2C2O4,生成物為MnSO4、K2SO4、H2O和一種未知物X,根據(jù)化合價升降守恒、原子守恒可寫出反應(yīng)方程式為:2KMnO4 +5 H2C2O4+3H2SO4 = 2MnSO4 +10 CO2↑+8H2O,據(jù)此分析作答。
Ⅰ.(1)由分析可知操作③為冷卻結(jié)晶;
(2)試劑X為鐵粉,發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,過量的鐵粉再與稀硫酸反應(yīng),可得到硫酸亞鐵溶液,因此操作②的反應(yīng)為Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑;
Ⅱ.(3)維生素C可將+5價的砷還原為+3價,在反應(yīng)中作還原劑;
(4)①根據(jù)分析可知X的化學(xué)式為CO2;
②該反應(yīng)的氧化劑是KMnO4,還原劑是H2C2O4,因此有;
③反應(yīng)方程式為:2KMnO4 +5 H2C2O4+3H2SO4 = 2MnSO4 +10 CO2↑+8H2O,其離子方程式為:2MnO4- +5H2C2O4+6H+ = 2Mn2+ +10 CO2↑+8H2O。
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【題目】為測定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行如下實驗。利用高氯酸(高沸點酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點酸)蒸出,再通過滴定測量,實驗裝置如圖所示。
(1)c的名稱是________________
(2)檢查裝置氣密性:在b和f中加水,水浸沒導(dǎo)管a和e末端,______________(填操作步驟),微熱c,容量瓶f有氣泡冒出,導(dǎo)管a內(nèi)形成一段水柱;停止加熱,_________________________,說明裝置氣密性良好。
(3)c中加入一定體積高氯酸和m g氟化稀土樣品,f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱b、c,使水蒸氣進入c。
①向c中通水蒸氣的目的是________________________________;
②c中除有HF氣體外,可能還有少量SiF4(易水解)氣體生成,若有SiF4生成,實驗結(jié)果將__________(填“偏高”“偏低”或”不受影響”)。
③若觀察到f中溶液紅色褪去,需要向f中及時補加NaOH溶液,否則會使實驗結(jié)果偏低,原因_______________________________。
(4)向餾出液中加入V1ml c1 mol·L-1La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀,再用c2 mol·L-1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的La3+(La3+與EDTA按1:1絡(luò)合),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液V2 mL,則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________(寫出表達(dá)式即可,不需化簡)。
(5)用樣品進行實驗前,需要用0.084g氟化鈉代替樣品進行實驗,改變條件(高氯酸用量、反應(yīng)溫度、蒸餾實驗),測量并計算出氟元素質(zhì)量,重復(fù)多次。該操作的目的是_________________________________________。
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【題目】化學(xué)實驗是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。根據(jù)你掌握的知識,完成下面內(nèi)容。
(1)實驗室需要0.1 mol/L NaOH溶液480 mL, 根據(jù)溶液的配制情況回答下列問題:
①如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是________(填序號);
②由計算得知,應(yīng)選擇________mL的容量瓶,用托盤天平稱取________g NaOH。
③在配制NaOH溶液實驗中,其他操作均正確。若定容時仰視刻度線, 則所配制溶液濃度________0.1 mol/L (填“大于”“等于”或“小于”,下同);溶解NaOH后的溶液需冷卻到室溫后方能轉(zhuǎn)移入容量瓶中。若趁熱轉(zhuǎn)移會使所配制溶液濃度________0.1 mol/L。
(2)選擇下列實驗方法分離物質(zhì),將分離方法的序號填在橫線上。
A.萃取分液 B.升華 C.蒸發(fā)結(jié)晶 D.過濾 E.蒸餾 F.分液
①除去洗菜水里的菜葉子和泥土________;
②從食鹽水里獲得食鹽固體________;
③從碘和沙子混合物中獲得碘________;
④從溴水中獲得溴________;
⑤分離CCl4 沸點為76.75℃和甲苯沸點為110.6℃的混合物________。
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【題目】白色固體混合物A,含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的幾種,常溫常壓下進行如下實驗。
下列推斷不正確的是
A. 無色溶液B的pH≥7
B. 白色固體F的主要成分是H2SiO3
C. 混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D. 在無色溶液B中加HNO3酸化,無沉淀;再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,說明混合物A中有KCl
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【題目】鈦(22Ti)由于其特殊的性能被譽為“未來世紀(jì)的金屬”。鈦鐵礦主要成分為FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)),Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦來制備,工藝流程如下:
(1)Ti位于元素周期表中的位置為________。鈦鐵礦在預(yù)處理時需要進行粉碎,其原因是_______。
(2)過程①中,鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為80%時,所采用的實驗條件是_________。
(3)過程②中固體TiO2與雙氧水、氨水反應(yīng)轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時,Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示,反應(yīng)溫度過高時,Ti元素浸出率下降的原因是___________。
(4)寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式____________________________________。
(5)由流程圖可知FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式是_________________________。
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【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(摩爾質(zhì)量376g/mol)是一種氧氣吸收劑,紅棕色晶體,易被氧化;易溶于鹽酸,微溶于乙醇,難溶于水和乙醚。其制備裝置(已省略加熱及支持裝置)和步驟如下:
①檢查裝置氣密性,往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粉,200mL0.200mol/LCrC13溶液。
②關(guān)閉k2打開k1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時,把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中。當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時,關(guān)閉分液漏斗的旋塞。
④將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量得到11.28g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O
(1)裝置甲中連通管a的作用是________,如何檢驗甲裝置的氣密性是否良好?__________。
(2)生成紅棕色晶體的離子反應(yīng)方程式____________________________。
(3)步驟③中溶液自動轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實驗操作為________________。
(4)裝置丙的作用是________________。
(5)為得到純凈干燥的產(chǎn)品,洗滌時按使用的先后順序選用下列洗滌劑__________(填序號)。
①乙醚 ②蒸餾水(煮沸冷卻) ③無水乙醇 ④鹽酸
(6)本實驗中[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的產(chǎn)率是______________。
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【題目】如圖:A處通入氯氣,關(guān)閉B時,C中紅色布條顏色無變化;當(dāng)打開B時,C處紅色布條顏色褪去。則相關(guān)判斷正確的是
A.通入的Cl2含有水蒸氣B.D中不可能是濃H2SO4
C.D中可能是水D.D中可能是飽和食鹽水
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【題目】2019年是元素周期表發(fā)表150周年。已知X、Y、Z、W、M均為短周期元素。25℃時,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物(濃度均為0.01mol·L-1)溶液的pH和原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.Y的最高價氧化物的化學(xué)式可能為YO2
B.五種元素中只有一種是金屬元素
C.W、M簡單離子半徑大小順序:W<M
D.X的最簡單氣態(tài)氫化物和Z的氣態(tài)氫化物反應(yīng)產(chǎn)物中含有離子鍵和共價鍵
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【題目】煙道氣的主要成分為粉塵、空氣、H2O、NOx,其中NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測某工廠煙道氣中NOx含量,采集標(biāo)準(zhǔn)狀況下50.00 L煙道氣樣經(jīng)除塵、干燥后緩慢通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化為NO3,除去多余的H2O2并加水稀釋至100.00 mL。量取20.00 mL該溶液,加入30.00 mL 0.01000 mol·L1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量),充分反應(yīng)后,用0.001000 mol·L1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗K2Cr2O7溶液10.00 mL。滴定過程中發(fā)生如下反應(yīng):
Fe2+ + NO3 + H+ — NO↑ + Fe3+ + H2O (未配平)
+ Fe2+ + H+ — Cr3+ + Fe3++ H2O (未配平)
(1)NO被H2O2氧化為NO3的離子方程式是_________。
(2)配制100mL 0.001000 mol·L1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液時,除需用到燒杯、量筒、玻璃棒外,還需用到的玻璃儀器有_________、_________。
(3)若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),會使NOx含量測定結(jié)果_________(填“偏高” 、“偏低”或“無影響 ”)。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下該工廠煙道氣中NOx(折合成NO2)的含量為_________mg·m3(寫出計算過程)。
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