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實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O),主要工藝流程如下。
(1)將過程②產生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是________(填字母序號)。
A.品紅溶液 B.紫色石蕊試液
C.酸性KMnO4溶液 D.溴水
(2)過程①中,F(xiàn)eS、O2和H2SO4反應的化學方程式為____________________________
________________________________________________________________________。
(3)過程③中需加入的物質是________________。
(4)過程④中,蒸發(fā)結晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外,還需要________________。
(5)過程⑤調節(jié)pH可選用下列試劑中的________(填序號)
A.稀硫酸 B.CaCO3 C.NaOH溶液
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工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下:
(1)步驟Ⅰ是在反射爐中進行的。把黃銅礦和石英砂混合加熱到1 000 ℃左右,黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物,且部分Fe的硫化物轉變?yōu)榈蛢r氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式分別是____________________、________________。
(2)步驟Ⅱ是在轉爐中發(fā)生的。冰銅含Cu量為20%~50%。轉爐中,將冰銅加熔劑(石英砂),在1 200 ℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O。生成的Cu2O與Cu2S反應,生成含Cu量約為98.5%的泡銅,該過程發(fā)生反應的化學方程式分別是______________________、__________________。氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的________吸收(填字母)。
a.濃硫酸 b.稀硝酸
c.NaOH溶液 d.氨水
(3)步驟Ⅲ是由泡銅冶煉粗銅的反應,反應方程式為___________________________
________________________________________________________________________
(4)用稀硝酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈血紅色,說明溶液中存在________(填離子符號),檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是_______________________
_________________________________________________________(注明試劑、現(xiàn)象)。
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鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。某學校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模擬工業(yè)生產來提取鎂,主要過程如下:
回答下列問題:
(1)工業(yè)上從鹽鹵中獲取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是________________________________________________________________________。
(2)從過程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入到盛有________溶液的燒杯中,充分攪拌后經________、______(填操作方法)可得純凈的Mg(OH)2。
(3)下圖是該興趣小組設計進行過程③的實驗裝置圖:
其中裝置A的作用是____________________________________________________。
(4)寫出過程④中發(fā)生反應的化學方程式___________________________________。
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鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質)是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)固體a的化學式為________,Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。
(2)由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學方程式為________,從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為(填操作名稱)________、冷卻結晶、過濾洗滌。
(3)以1 000 kg含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3,需消耗質量分數(shù)為98%的硫酸(密度1.84 g·cm-3)________ L(保留一位小數(shù))。
(4)若同時制取銨明礬和硫酸鋁,通過控制硫酸的用量調節(jié)兩種產品的產量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質的量之比為1∶1,則投料時鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質的量之比為________。
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KNO3是重要的化工產品,下面是一種已獲得專利的KNO3制備方法的主要步驟:
(1)反應Ⅰ中,CaSO4與NH4HCO3的物質的量之比為1∶2,該反應的化學方程式為_____
___________________________________________________________________。
(2)反應Ⅱ需在干態(tài)、加熱的條件下進行,加熱的目的是___________________________
________________________________________________________________________;
從反應Ⅳ所得混合物中分離出CaSO4的方法是趁熱過濾,趁熱過濾的目的是________________________________________________________________________。
(3)檢驗反應Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是:取少量K2SO4樣品溶解于水,________________________________________________________________________。
(4)整個流程中,可循環(huán)利用的物質除(NH4)2SO4外,還有________(填化學式)。
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難溶性雜鹵石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO+2H2O
為能充分利用鉀資源,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀,工藝流程如下:
(1)濾渣主要成分有________和________以及未溶雜鹵石。
(2)用化學平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因:____________
____________________________________________________________。
(3)“除雜”環(huán)節(jié)中,先加入________溶液,經攪拌等操作后,過濾,再加入__________溶液調濾液pH至中性。
(4)不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時間的關系見下圖。由圖可得,隨著溫度升高,①________________,②__________________。
(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑,則溶浸過程中會發(fā)生:CaSO4(s)+COCaCO3(s)+SO
已知298 K時,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此溫度下該反應的平衡常數(shù)K(計算結果保留三位有效數(shù)字)。
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氯氣是一種重要的化工原料。某學習小組在實驗室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質。
(1)實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣,該反應的離子方程式為____________________________________________________________。
(2)裝置A中盛有的試劑是飽和NaCl溶液,作用是_______________________________。
(3)若D中品紅溶液褪色,則B裝置中發(fā)生反應的離子方程式是_____________________________________________________________。
某研究性學習小組用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液吸收處理上述實驗后的尾氣。經分析吸收尾氣一段時間后,吸收液(呈強堿性)中肯定存在Cl-、OH-、CO和SO,對于可能存在的其他陰離子,研究小組提出以下3種假設。
假設1:只存在SO; 假設2:只存在ClO-;假設3:既不存在SO,也不存在ClO-。
(4)學習小組判斷同時存在SO和ClO-是不可能的理由是_____________________。
(5)現(xiàn)限選以下試劑,設計實驗方案,進行實驗,請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論。
a.3 mol·L-1 H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.1 mol·L-1 BaCl2溶液
d.FeCl2溶液 e.酚酞試液
步驟一:取少量吸收液于試管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈中性,然后將所得溶液分裝于F、G兩試管中。
步驟二:向F試管中滴加少量__________(填序號),若溶液____________________(填現(xiàn)象),則假設1成立。
步驟三:向G試管中滴加少量d溶液,生成紅褐色沉淀,假設2成立,則反應的離子方程式為 。
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某氣態(tài)烴A與H2的相對密度為14,其產量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。以該化合物為原料合成化合物G、E和I的流程如下:
已知:Ⅰ.芳香族化合物F為C、H、O化合物,其相對分子質量為166,環(huán)上的一氯代物有一種,1 mol F與足量NaHCO3溶液反應能生成2 mol CO2,F(xiàn)與足量B反應生成G。
Ⅱ.H為二元醇,其蒸氣密度折算成標準狀況為2.77 g/L,H與足量D反應生成I。
(1)A中官能團的名稱為 ,E的結構簡式 。
(2)G的分子式為 ,反應⑤的反應類型為 。
(3)寫出下列化學方程式:
② ;
⑥ ;
(4)F與H可生成高分子化合物J,寫出生成J的化學反應方程式:
。
(5)I有多種同分異構體,其中一類同分異構體有如下特征:
①分子中含有五元環(huán)結構;②1 mol該有機物與足量NaHCO3溶液反應,能生成1 mol CO2;③1 mol該有機物與足量Na反應,能生成1.5 mol H2;④環(huán)上的一氯代物只有三種。則滿足以上條件的有機物的所有可能的結構簡式為:
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合成氨是人類科學技術上的一項重大突破,其反應原理為:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),一種工業(yè)合成氨,進而合成尿素的的簡易流程圖如下:
(1)步驟II中制氫氣原理如下:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
恒容容器中,對于以上反應,能加快反應速率的是 。
a. 升高溫度 b. 充入He c. 加入催化劑 d. 降低壓強
(2)天然氣中的H2S雜質常用氨水吸收,產物為NH4HS,一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質硫并使吸收液再生,寫出再生反應的化學方程式為
。
(3)CO2和H2在高溫、高壓、催化劑條件下可合成CH3CH2OH,反應的化學方程式
_________________________________。以CH3CH2OH、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構成然料電池,該電池中負極上的電極反應式是:_________________________。
(4)已知尿素的結構簡式為H2N--NH2,請寫出尿素的同分異構體中含有離子鍵的化學式 。
(5)已知CO2+ 2NH3 CO(NH2)2 + H2O,若合成尿素的流程中轉化率為80%時,100噸甲烷為原料能夠合成 噸尿素。
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Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素。
已知:①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素;②R的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的能級,且每種能級中的電子總數(shù)相同;③Y的基態(tài)原子的核外成對的電子數(shù)是未成對的電子數(shù)的3倍;④Z基態(tài)原子有六個未成對電子。用對應的元素符號或化學式回答下列問題:
(1)R、X、Y的第一電離能由大到小的順序為 。
(2)Q元素在元素周期表中屬于 區(qū),與Y元素同族的第四周期元素的價電子排布式為 。
(3)RY2的電子式為 ,Z3+的原子結構示意圖為____________。
(4)RQ2Y2的結構式為 ,m g該物質完全燃燒后通過足量Na2O2固體吸收,Na2O2固體增重的質量為 g。
(5)由Y、Z兩種元素組成的Z2Y72-離子在酸性條件下可與乙醇反應,生成乙酸、Z3+等物質。該反應的離子方程式為__________________________________________。
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