C.常温下,Ka2(H2C2O4)=
,结合图像作答;
D.
=Ka1(H2C2O4)/Ka2(H2C2O4);
【详解】A.根据电荷守恒可知,c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因M点时,pH=4.3,即c(H+)>c(OH-),又因pc(HC2O4-)=pc(C2O42-),即c(HC2O4-)=pc(C2O42-),则可推出2c(HC2O4-)+c(C2O42-)>c(Na+),故A项正确;
B.从图中可以看出,pH=x时,pc(HC2O4-)c(H2C2O4)=c(C2O42-),故B项错误;
C.常温下,,M点时,pH=4.3,pc(HC2O4-)=pc(C2O42-),即c(HC2O4-)=pc(C2O42-),Ka2(H2C2O4)=
=10-4.3,故C项错误;
D.
=Ka1(H2C2O4)/Ka2(H2C2O4),电离平衡常数只与温度有关,故温度不变时,该值不变,不会随pH的升高而减小,故D项错误;
答案选A。
8.长期缺碘和碘摄入过量都会对健康造成危害,目前加碘食盐中碘元素绝大部分以IO3-存在,少量以I-存在。
现使用Na2S2O3对某碘盐样品中碘元素的含量进行测定。
I.I-的定性检测
(1)取少量碘盐样品于试管中,加水溶解。
滴加硫酸酸化,再滴加数滴5%NaNO2和淀粉的混合溶液。
若溶液变________色,则存在I-,同时有无色气体产生并遇空气变红棕色。
试写出该反应的离子方程式为___________________________________。
Ⅱ.硫代硫酸钠的制备
工业制备硫代硫酸钠的反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
某化学兴趣小组用上述原理实验室制备硫代硫酸钠如下图。
先关闭K1打开K2,打开分液漏斗,缓缓滴浓硫酸,控制好反应速率。
(2)y仪器名称___________。
此时B装置的作用是___________________________。
(3)反应开始后,C中先有淡黄色浑浊,后又变为澄清,此浑浊物为____________。
(填化学式)装置D的作用是____________________________________。
(4)实验结束后,关闭K2打开K1。
玻璃液封管x中所盛液体最好为________(填序号)
A.NaOH溶液B.浓硫酸C.饱和NaHSO3溶液
Ⅲ.碘含量的测定
巳知:
①称取10.00g样品,置于250mL锥形瓶中,加水100mL溶解,加2mL磷酸,摇匀。
②滴加饱和溴水至溶液呈现浅黄色,边滴加边摇,至黄色不褪去为止(约1mL)。
③加热煮沸,除去过量的溴,再继续煮沸5min,立即冷却,加入足量15%碘化钾溶液,摇匀。
④加入少量淀粉溶液作指示剂,再用0.002mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。
⑤重复两次,平均消耗Na2S2O3溶液9.00mL
相关反应为:
I-+3Br2+3H2O=IO3-+6H++6Br-
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
(5)请根据上述数据计算该碘盐含碘量为_______mg·kg—1。
【答案】
(1).蓝
(2).2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2O(3).三颈烧瓶(三口烧瓶)(4).安全瓶(防倒吸)(5).S(6).尾气处理(吸收多余的SO2气体,防止污染环境)(7).A(8).38.1
【解析】
【分析】
(1)淀粉遇碘单质变蓝,酸性条件下,亚硝酸根具有氧化性,可氧化碘离子成碘单质,根据氧化还原反应的规律配平该方程式;
Ⅱ.A装置制备二氧化硫,C装置中制备Na2S2O3,反应导致装置内气压减小,B为安全瓶作用,防止溶液倒吸,D装置吸收多余的二氧化硫,防止污染空气,
(2)根据实验仪器的结构特征作答;b装置为安全瓶,防止溶液倒吸;
(3)二氧化硫与硫化钠在溶液中反应得到S,硫与亚硫酸钠反应得到Na2S2O3;氢氧化钠溶液用于吸收装置中残留的二氧化硫,防止污染空气,据此分析作答;
(4)实验结束后,装置b中还有残留的二氧化硫,为防止污染空气,应用氢氧化钠溶液吸收;
Ⅲ.(5)提供的方程式中可知关系式为:
I-
IO3-
3I2
6S2O32-,计算出含碘元素的物质的量,进而得出结论。
【详解】
(1)根据题设条件可知,硫酸酸化的NaNO2将碘盐中少量的I-氧化为使淀粉变蓝的I2,自身被还原为无色气体NO,其化学方程式为:
2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2O,
故答案为:
蓝;2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2O;
(2)y仪器名称为三颈烧瓶(三口烧瓶);由实验装置结构特征,可知b装置为安全瓶(防倒吸),
故答案为:
三颈烧瓶(三口烧瓶);安全瓶(防倒吸);
(3)根据实验设计与目的,可知二氧化硫与硫化钠在溶液中反应得到S,硫与亚硫酸钠反应得到Na2S2O3,c中先有浑浊产生,后又变澄清,则此浑浊物为S,残余的SO2气体污染环境,装置D的作用是尾气处理(吸收多余的SO2气体,防止污染环境),
故答案为:
S;尾气处理(吸收多余的SO2气体,防止污染环境);
(4)实验结束后,装置b中还有残留的二氧化硫,为防止污染空气,应用氢氧化钠溶液吸收,氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,故A项正确,
故答案为:
A;
Ⅲ.(5)从以上提供的方程式中可知关系式为:
I-
IO3-
3I2
6S2O32-,设含碘元素物质的量为x,
解得x=
=3.0×10-6mol,故所含碘元素的质量为3.0×10-6mol×127g/mol=3.81×10-1mg,所以该加碘盐样品中碘元素的含量为(3.81×10-1mg)/0.01kg=38.1mg·kg—1,
故答案为:
38.1。
9.经多年勘测,2018年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发现特大铜矿床,具有重大实际意义。
以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如下图:
已知:
常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。
(1)CuFeS2中硫元素的化合价为______,硫元素在周期表中的位置是______________。
写出上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式:
_______________________________。
(2)最适合的试剂A是________(写化学式)溶液,固体2的成份为PbSO4和_______。
当试剂A的浓度为6mol·L-1时,“浸出”实验中,铜的浸出率结果如图所示。
所采用的最佳实验条件(温度、时间)为_______________。
(3)最适合的试剂B是_______(填序号),最适合的试剂C是______(填序号),固体3的成份为_________________________。
a.Cl2b.CuOc.酸性高锰酸钾溶液d.NaOHe.H2O2溶液f.K2CO3
(4)操作1如在实验室中进行,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______,操作2的步骤为________________过滤、洗涤。
(5)根据已知信息,请计算:
当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为______。
(提示:
当离子浓度≤1×10-5mol·L时,认为该离子沉淀完全)
【答案】
(1).-2
(2).第三周期ⅥA族(3).SO2+CO32-=SO32-+CO2(SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3-)(4).H2SO4(5).SiO2(6).90℃、2.5小时(7).e(8).b(9).CuO、Fe(OH)3、Al(OH)3(10).漏斗(11).蒸发浓缩、冷却结晶(12).0.375mol/L
【解析】
【分析】
(1)根据化合物的各元素化合价为0分析作答;硫元素原子序数为16,根据其原子结构示意图来判断元素周期表的位置;气体与碳酸铵反应生成亚硫酸铵,根据元素守恒可推出该气体为二氧化硫;
(2)根据实验目的,流程图中固体1主要有CuS2,想得到胆矾引入硫酸根离子,据此分析作答;工艺上,选出铜的浸出率最高的点即时最佳实验条件;
(3)溶液1中含铜离子、亚铁离子和铝离子,可加入环保氧化剂过氧化氢,将亚铁离子氧化成稳定的铁离子,便于沉淀,然后通过适当的试剂,且不引入其他杂质离子的前提下除掉铁离子与铝离子,得到纯净的硫酸铜溶液,据此分析作答;
(4)操作1为过滤过程,操作2为蒸发结晶,最终得到胆矾的过程,根据实验要求与基本操作分析所需实验仪器及操作步骤;
(5)先根据题意计算出Fe3+完全沉淀时的氢氧根离子浓度,再结合Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,得出结论;
【详解】
(1)CuFeS2分子中铜为+2价,铁为+2价,设硫元素化合价为x,则+2+2+2x=0,解得x=-2价,硫元素的原子结构示意图为
,则其在周期表中的位置是第三周期ⅥA族;根据题意可知,上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式:
SO2+CO32-=SO32-+CO2(SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3-)。
故答案为:
-2;第三周期ⅥA族;SO2+CO32-=SO32-+CO2(SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3-);
(2)固体1加入试剂A后会生成硫酸铜溶液,则结合流程图可知,最适合的试剂A是硫酸,又SiO2不溶于水也不溶于硫酸,则固体2的成分中有SiO2;根据实验结果可以看出,在坐标系中,温度为90℃、浸出时间为2.5小时,铜的浸出率最高,此温度和浸出时间为最佳实验条件,
故答案为:
H2SO4;SiO2;90℃、2.5小时
(3)根据实验流程图可知,需首先将亚铁离子氧化成铁离子,根据除杂原则,最好选环保氧化剂过氧化氢,a和c虽具有氧化性,但会引入氯离子与锰离子、钾离子等杂质,故a、c不选,e选;继续加入调节溶液酸碱性的试剂,使溶液中铁离子与铝离子沉淀下来,且不引入其他杂质离子,试剂C可选氧化铜,d氢氧化钠是强碱,过量的氢氧化钠会使已经沉淀的氢氧化铝溶解,不能达到除杂目的,f碳酸钾会引入新的杂质,故d、f不选,b选;
故答案选:
e;b;
(4)操作1是将生成的沉淀过滤,所用仪器除烧杯、玻璃棒以外,还需要用到漏斗;操作2为硫酸铜溶液得到胆矾(五水合硫酸铜)的过程,则需要进行的操作步骤为:
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,
故答案为:
漏斗;蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)当Fe3+完全沉淀时,所需的氢氧根离子浓度c(OH-)=
=2×10-11mol/L,则这时溶液中Al3+理论最大浓度
=
=0.375mol/L,
故答案为:
0.375mol/L;
10.游离态氮称为惰性氮,游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化,在氮的循环系统中,氮的过量“活化”,则活化氮开始向大气和水体过量迁移,氮的循环平衡被打破,导致全球环境问题。
Ⅰ.氮的活化
工业合成氨是氮的活化重要途径之一,在一定条件下,将N2和H2通入到体积为0.5L的恒容容器中,反应过程中各物质的物质的量变化如图所示:
(1)10min内用NH3表示该反应的平均速率,v(NH3)=____________。
(2)在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________、________(填字母)。
A.加了催化剂B.升高温度C.增加NH3的物质的量
D.压缩体积E.分离出氨气
(3)下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
A.容器中气体密度不变B.容器中压强不变
C.3v(H2)正=2v(NH3)逆D.N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
Ⅱ.催化转化为惰性氮已知:
SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。
(4)在250C、101KPa时,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H1=-92.4kJ/mol.
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180kJ/mol
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________。
(5)在有氧条件下,新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。
现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,维持恒温恒容,在催化剂作用下发生反应:
4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g)△H<0,相关数据如下:
0min
5min
10min
15min
20