【題目】制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板產(chǎn)生的廢液稱“爛板液”。“爛板液”中除含硝酸鋅外,還含有自來水帶入的Cl-和Fe3+,在實驗室里,用“爛板液制取ZnSO47HO的過程如圖所示
(1)若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產(chǎn)物為N2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是_________
(2)若步驟①的pH>12,則Zn(OH) 2溶解生成偏鋅酸鈉,Zn(OH) 2溶解的離子方程式為___________________________
(3)濾液D中除了含有OH-離子外,還含有的陰離子有___________(填離子符號)
(4)若濾液E的pH=4,c(Zn2+)=2mol·L-1,(Fe3+)=2.6×10-9mo·L-l試求出Fe(OH)3的溶度積常數(shù)________________(只寫結(jié)果)
(5)已知:①Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq)H=a kJ mol·L-1
②H2O(l) H+(aq)+OH-(aq)H=b kJ·mol·L-1
若①的溶度積常數(shù)為Ksp,②的離子積常數(shù)為Kw,Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù):K=______________(用含Kw、Ksp的代數(shù)式表示)
【答案】1:2 Zn(OH)2: +2OH- =ZnO22- +2H2O Cl-,NO3- 2.6×10-39 K=
【解析】
(1)若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產(chǎn)物為N2O,則反應(yīng)的方程式為4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,根據(jù)方程式判斷氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比;
(2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物確定反應(yīng)的離子方程式;
(3)固體具有吸附性,沉淀A可吸附溶液中的Cl-、NO3-等離子,則濾液中應(yīng)含有Cl-、NO3-;
(4)濾液E的pH=4,得到的沉淀為Fe(OH)3,只能計算Fe(OH)3的溶度積;
(5)利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱,可寫出Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,利用①②平衡常數(shù)可確定Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù).
(1)若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產(chǎn)物為N2O,則反應(yīng)的方程式為4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,由方程式可知反應(yīng)中HNO3為氧化劑,Zn為還原劑,當(dāng)4molZn參加反應(yīng)時,有2molHNO3被還原,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比1:2;
(2)Zn(OH)2溶解生成四羥基合鋅酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]2-;
(3)固體具有吸附性,沉淀A可吸附溶液中的Cl-、NO3-等離子,則濾液中應(yīng)含有Cl-、NO3-;
(4)濾液E的pH=4,得到的沉淀為Fe(OH)3,只能計算Fe(OH)3的溶度積=2.6×10-9×(10-10)3=2.6×10-39;
(5)Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,
已知①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=aKJ·mol-1
②H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)△H=bKJ·mol-1,
則利用蓋斯定律將②×3-①可得Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)KJ·mol-1,
則Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
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【題目】某同學(xué)探究金屬Na與CO2的反應(yīng),實驗如下:
實驗I | 實驗II | |
操作 | 將點燃的金屬鈉伸到盛有CO2的集氣瓶中 | 將實驗I的集氣瓶用水沖洗,過濾。取黑色濾渣灼燒;取濾液分別滴加酚酞和氯化鋇溶液 |
現(xiàn)象 | ①火焰呈黃色 ②底部有黑色固體,瓶壁上附有白色固體 | ①黑色濾渣可燃 ②濾液能使酚酞溶液變紅,滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成 |
下列說法不正確的是
A. 生成的黑色固體中含有CB. 白色固體是Na2O
C. 實驗說明CO2具有氧化性D. 金屬Na著火不能用CO2滅火
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【題目】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相對位置如表所示,其中X、Y、Z元素的原子最外層電子數(shù)之和為15。下列說法正確的是( )
A.原子半徑大小:Z>Y>X
B.簡單氫化物沸點:X>Y
C.Z元素與X元素可形成直線形的共價化合物
D.M的原子序號為33,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強酸
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【題目】X、Y、Z、W、M為短周期主族元素。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。下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z>W
B.Y的最高價氧化物的電子式為:
C.W的氣態(tài)氫化物是強酸
D.X、M兩種元素形成的簡單離子半徑大小順序:X>M
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【題目】碘化鈉在光學(xué)器件石油探測、安檢、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某研究小組開發(fā)設(shè)計的制備高純NaI的簡化流程如圖:
已知:
①I2(s)+I-(aq)I3-(aq)。
②水合肼(N2H4H2O)具有強還原性,可分別將碘的各種酸根和I2還原為I-,本身被氧化為無毒物質(zhì)。
③NaI易溶于水,也易溶于酒精,在酒精中的溶解度隨溫度的升高增加不大。
請回答:
(1)步驟Ⅰ,I2與NaHCO3溶液發(fā)生歧化反應(yīng),生成物中含IO-和IO3-離子。
①I2與NaHCO3溶液反應(yīng)適宜溫度為40~70℃,則采用的加熱方式為___。
②實驗過程中,加少量NaI固體能使反應(yīng)速率加快,其原因是___。
(2)步驟Ⅱ,水合肼與IO反應(yīng)的離子方程式為___。
(3)步驟Ⅲ,多步操作為:
①將步驟Ⅱ得到的pH為6.5~7的溶液調(diào)整pH值至9~10,在100℃下保溫8h,得到溶液A;
②將溶液A的pH值調(diào)整至3~4,在70~80℃下保溫4h,得溶液B;
③將溶液B的pH調(diào)整至6.5~7,得溶液C;
④在溶液C中加入活性炭,混合均勻后煮沸,靜置10~24h后,過濾除雜得粗NaI溶液。上述①②③操作中,調(diào)整pH值時依次加入的試劑為___。
A.NaOH B.HI C.NH3H2O D.高純水
(4)步驟Ⅳ,采用改進(jìn)的方案為用“減壓蒸發(fā)”代替“常壓蒸發(fā)”。
①“減壓蒸發(fā)”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管、接收瓶之外,還有___。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.燒杯 D.抽氣泵
②采用“減壓蒸發(fā)”的優(yōu)點為___。
(5)將制備的NaI2H2O粗品以無水乙醇為溶劑進(jìn)行重結(jié)晶。請給出合理的操作排序___。
加熱乙醇→ → → → →純品(選填序號)。
①高純水洗滌 ②減壓蒸發(fā)結(jié)晶 ③NaI2H2O粗品溶解 ④趁熱過濾 ⑤真空干燥 ⑥抽濾
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【題目】將等物質(zhì)的量的X、Y氣體充入某密閉容器中,在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡:
X(g)+ 3Y(g) 2Z(g) △H<0 當(dāng)改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時,下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是
選項 | 改變條件 | 新平衡與原平衡比較 |
A | 升高溫度 | X的轉(zhuǎn)化率變小 |
B | 增大壓強 | X的濃度變小 |
C | 充入一定量Y | Y的轉(zhuǎn)化率增大 |
D | 使用適當(dāng)催化劑 | X的體積分?jǐn)?shù)變小 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】下圖中,A為一種中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì),B、C、D、E是含有A元素的常見化合物。它們的焰色反應(yīng)均為黃色。
(1)以上6個反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的有________(填寫編號)。
(2)B中陰、陽離子數(shù)目比為________。
(3)寫出A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。
(4)寫出B→C反應(yīng)的離子方程式:________________________________。
(5)寫出C→E反應(yīng)的離子方程式:________________________________。
(6)加熱5.00 g D和E的固體混合物,使E完全分解,固體混合物的質(zhì)量減少了0.62 g,則原混合物中D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。
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【題目】鈦(Ti)被稱為“未來金屬”,廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、生物材料等領(lǐng)域。鈦的氯化物有如下轉(zhuǎn)變關(guān)系:2TiCl3TiCl4↑+TiCl2回答下列問題。
(1)某同學(xué)所畫基態(tài) Cl-的外圍電子排布圖為,這違反了____________
(2)從結(jié)構(gòu)角度解釋 TiCl3中Ti(III)還原性較強的原因____________。
(3)鈦的氯化物的部分物理性質(zhì)如下表:
氯化物 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 溶解性 |
TiCl4 | -24 | 136 | 可溶于非極性的甲苯和氯代烴 |
TiCl2 | 1035 | 1500 | 不溶于氯仿、乙醚 |
①TiCl4與TiCl2的晶體類型分別是____________。
②TiCl4與SO42-互為等電子體,因為它們____________相同;SO42-中心原子以3s軌道和3p軌道雜化。
(4)Ti的配合物有多種。Ti(CO)6、Ti(H2O)63+、TiF62-的配體所含原子中電負(fù)性最小的是__________;Ti(NO3)4的球棍結(jié)構(gòu)如圖,Ti的配位數(shù)是_____________
(5)鈣鈦礦(CaTiO3)是自然界中的一種常見礦物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖:
①設(shè)N為阿伏加德羅常數(shù)的值,計算一個晶胞的質(zhì)量為______________g.
②假設(shè)O2-采用面心立方最密堆積,Ti4+與O2-相切,則=_________。
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