Fe(OH) 3+3H +,加入Na2SO3后, c(H +)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH) 32Fe3++SO32 - +H2O
2Fe2++SO42 - +2H+FeSO 3和FeCl 3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”aH2SO 3
H ++HSO3 - ; HSO3 -
H ++SO32- ,SO32-与被还原生成的Fe2+结合成FeSO3,与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色
2.近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下:
(1)反应Ⅰ:
2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)ΔH=+550kJ·mol-1
它由两步反应组成:
i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ·mol-1ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。
下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是_____________________。
②判断L1、L2的大小关系是______________。
(2)反应Ⅱ:
I-可以作为催化剂,可能的催化过程如下。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O;ii.I2+2H2O+SO2=SO42-+4H++2I-;
探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:
分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
(已知:
I2易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂组成
0.4mol/LKI
amol/LKI
0.2mol/LH2SO4
0.2mol/L
H2SO4
0.2mol/LKI
0.0002molI2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是_______________________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:
___________。
(3)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):
n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):
n(HSO3-)
91:
9
1:
1
1:
91
pH
8.2
7.2
6.2
当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。
再生示意图如下:
①上表判断NaHSO3溶液显__________性,用化学平衡原理解释:
_____________。
②HSO3-在阳极放电的电极反应式是______,当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。
简述再生原理________。
【答案】压强L2>L10.4I−是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率反应ii比i快;D中由反应ii产生的H+使反应i加快。
酸HSO3-存在HSO3-⇌H++SO32-和HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度。
HSO3-+H2O﹣2e-=SO42-+3H+氢离子在阴极得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且钠离子进入阴极室,吸收液就可以再生。
3.胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料。
现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。
有人设计了如下流程:
pH值控制可参考下列数据
物质
开始沉淀时的pH值
完全沉淀时的pH值
氢氧化铁
2.7
3.7
氢氧化亚铁
7.6
9.6
氢氧化铜
5.2
6.4
请根据上述流程回答下列问题:
(1)A物质可选用_____(填字母)。
a.稀H2SO4b.浓H2SO4/△c.浓FeCl3溶液d.浓HNO3
(2)I中加H2O2的离子方程式________________________________________。
(3)II中加Cu2(OH)2CO3的目的是________________________;其优点是__________。
(4)III加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为________________________。
(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了____________________________________________。
(6)V到VI的操作是_________________________________
(7)某同学认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是__________。
如何改进___________________。
【答案】b2H++H2O2+2Fe2+=2H2O+2Fe3+中和过量的硫酸,调节溶液的pH,使Fe3+水解完全而沉淀不引入新的杂质Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+抑制Cu2+的水解蒸发浓缩,冷却结晶,过滤产生污染环境的二氧化硫,硫酸利用率低加热,并在稀硫酸中通入氧气
【解析】
(1)a、稀硫酸不能溶解Cu,故不选a;b、浓H2SO4、加热条件下可以溶解铜与铁,故选b;c、浓FeCl3溶液可溶解铁和铜,但会引入新的杂质,故c不选;d、浓HNO3可溶解铁和铜,但会引入新的杂质,故d不选;因此,本题正确答案是:
b;
4.Ⅰ.欲配制0.18mol·L-1醋酸钠溶液500mL,可采用以下两种方案;
方案一:
用托盘天平称取________g无水醋酸钠,溶于适量水中,配成500mL溶液。
定容时若仰视容量瓶刻度线,则所配制结果将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案二:
用体积均为250mL且浓度均为________mol·L-1的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。
Ⅱ.某些非金属单质可以与强碱溶液发生反应。
例如白磷(P4)可以与过量的热NaOH溶液反应生成PH3气体和NaH2PO2(次磷酸钠)。
(1)写出上述反应的化学方程式______________________________
(2)NaH2PO2为__________(填“正盐”或“酸式盐”),
(3)已知NaH2PO2水溶液pH>7,次磷酸的电离方程式为______________________;
NaH2PO2水溶液pH>7的原因:
________________________________________。
(4)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则氧化产物为:
______________(填化学式)。
【答案】7.4偏小0.36P4+3NaOH+3H2O===3NaH2PO2+PH3↑正盐H3PO2
H2PO2-+H+H2PO2-+H2O
H3PO2+OH-H3PO4
【解析】Ⅰ.欲配制0.18mol·L-1醋酸钠溶液500mL,可采用以下两种方案;
5.镁、铝、钙的某些化合物在生产、生活中有着重要应用。
请按要求回答下列问题。
Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时有如下分解反应:
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4
27H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)除去固体产物中Al2O3的离子方程式为_________________。
(2)常温,MgO可溶于NH4Cl溶液的化学方程式为_______________。
Ⅱ.过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体消毒剂。
工业生产过程如下:
①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;②不断搅拌的同时加入30%H2O2溶液(弱酸性),生成CaO2·8H2O沉淀;③经过陈化、过滤、水洗得到CaO2·8H2O,再脱水干燥得到CaO2。
(1) 可循环使用的物质是______。
工业生产中常选用过量的反应物是Ca(OH)2而不是H2O2,这是因为__________________。
(2)检验CaO2·8H2O是否洗净的操作是________。
(3)测定产品中CaO2含量:
取mg样品,与足量稀硫酸反应充分,生成的H2O2用cmol·L-1的KMnO4溶液滴定,消耗标准液的体积为VmL,则该样品中CaO2质量百分数为(含m、c、V的表达式)__________。
【答案】Al2O3+2OH-
2AlO2-+H2O2NH4Cl+H2O+MgO
MgCl2+2NH3·H2ONH4Cl过量Ca(OH)2使溶液显碱性,可以抑制CaO2·8H2O溶解,从而提高产品的产率;H2O2溶液呈弱酸性,会促进CaO2·8H2O溶解,降低产品产率。
取适量最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸,再向其中加入AgNO3溶液。
18cV/m%
6.氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)含有FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下列操作步骤进行提纯:
①先加入氧化剂X,再加入物质Y,过滤得沉淀Z。
②将滤液蒸发结晶得纯CuCl2·2H2O晶体。
已知:
三种离子在溶液中完全变成氢氧化物沉淀所需pH值如下表。
离子
Fe3+
Cu2