V2O5是工业制硫酸的重要催化剂。V2O5及其含V离子在溶液中存在如下转化关系:
回答下列问题:
(1)从性质角度分类。V2O5属于_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物,VO2+中钒元素的化合价为__________。
(2)写出反应Ⅰ的离子方程式:___________。
(3)向20mL 0.05mol/L (VO2)2SO4溶液中加入0.195g 锌粉,恰好完全反应,则还原产物中钒元素的存在形式为_________(填字母)。
a.V2+ b.V3+ c.VO2+ d.VO3-
(4)在酸性环境中,向含有VO2+的溶液中滴加草酸(H2C2O4)溶液,可实现反应Ⅲ的转化,写出该反应的离子方程式:__________。
(5)将V2O5加入浓盐酸中可得蓝色溶液,并有黄绿色气体生成,该反应中还原产物与氧化常务的物质的量之比为__________。
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硫酸是中学化学中最常用的试剂之一。请回答下列问题:
(1)甲同学稀释浓硫酸的操作如下:用100mL量筒量取20mL 浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100mL刻度线,再搅拌均匀。该同学操作中的两处错误之处是__________、___________。
(2)乙同学准确配制3.6mol/L稀硫酸的操作为:量取20mL 18mol/L 浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100ml 容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①该实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是_________、________。
②使用容量瓶前必须进行的一步操作是__________。
③在该实验中,以下操作正确的是_________(填字母)。
a.洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
b.待稀释后的H2SO4溶液冷却至室温再转移到容量瓶中
c.转移前应将使用的容量瓶烘干
d.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
④若定容时不小心使液面超过了刻度线,应采取的措施是_______
(3)丙同学用已知物质的量浓度的硫酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,以酚酞作指示剂。
①滴定时,当观察到溶液_____________,即为滴定终点。
②某同学根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数 | 待测NaOH溶液 的体积/mL | 0.0500mol/L硫酸的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
第一次 | 25.00 | 0.00 | 26.15 |
第二次 | 25.00 | 0.56 | 30.30 |
第三次 | 25.00 | 0.20 | 26.45 |
则待测NaOH溶液的浓度为___________,下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是_________(填字母)。
A.酸式滴定管未用标准硫酸润洗就直接注入标准硫酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取硫酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
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研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程下:
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.PbO2的氧化性大于MnO2.有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2.
离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
Ca2+ | 99 | - | - |
(1)浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式为____________,
(2)Fe2+被氧化的过程中主要反应的离子方程式_____________.
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至_______范围.
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子.请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有_____________等(写二点).
(5)吸附步骤除去的主要离子为______.
(6)电解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn,写出阳极的电极反应方程式__________________.
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碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH3)2N-NH2,氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式 。
(2)298 K时,在2L的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题。
①298K时,该反应的平衡常数为________。
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
c.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol 、n(N2O4)=1.2mol,
则此时V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①水的电离程度最大的是 ;
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常数
K数值的是 ;
③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是
。
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端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。如图是用利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的化学名称为______________________________。
(2)③的反应类型为_________________________________。
(3)E的结构简式为__________________________________________________。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气________________________________mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中2种的结构简式_______________________________________________________________。
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硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的化工原料,用途十分广泛。它可以作净水剂,在无机化学工业中,它是制取其它铁化合物的原料。
【査阅资料】隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵能完全分解,分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。
【实验探究】某化学小组选用下图所示部分装置进行实验(部分夹持装置略)
(1)验证分解产物中含有氨气和水蒸气,并探究残留固体成分。
①所选用装置的正确连接顺序为(________)。
A.A-B-C-D B.A-C-B-D C.A-D-B-C D.A-D-C-B
②取A中残留固体,加入适量稀硫酸,使其完全溶解得到溶液B,下列哪组实验能够证明A中残留固体仅为Fe2O3,而不含 FeO 或 Fe3O4(________)
A.向溶液B中滴加酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液不褪色
B.向溶液B中加入苯酚,溶液呈紫色
C.向溶液B中通入足量氯气,加入硫氰酸钾溶液变红色
D.向溶液B中加入铁氰化钾溶液,无现象
(2)探究分解产物中的硫氧化物,连接装置A—E—F—B进行实验。
①实验过程中观察到:E中没有明显现象,F中溶液褪色,据此得出该硫化物是__________。
②实验证明(NH4)2Fe(SO4)2受热分解除上述产物外,还有N2生成,写出A中反应的化学方程式________。
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炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素,其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染,同时制得ZnSO4‧7H2O实现资源的再利用。其流程图如下。已知FeAsO4难溶于水;ZnSO4‧7H2O易溶于水,难溶于乙醇。
金属离子 | Fe3+ | Zn2+ | Mn2+ | Cu2+ | Cd2+ |
开始沉淀pH | 2.7 | 6.5 | 7.7 | 5.2 | 6.9 |
沉淀完全pH | 3.2 | 8.0 | 9.8 | 6.4 | 9.4 |
请回答下列问题:
(1)提高浸出率可以采用的方法是(写出其中一点即可)______________。
(2)滤液I中有少量的AsO33-,AsO33-与Cd反应会产生一种有毒氢化物气体,该气体的分子式为_________。向滤液I中滴入酸性KMnO4溶液可发生如下反应,完成该反应的离子方程式:____ Fe2++ ___ AsO33-+___MnO4-+ ___□= ___Mn 2++___FeAsO4↓+___□,
_________________________,判断该滴定终点的现象是_____________________________________ 。
(3)流程中②调节pH时可以选用的试剂为__________,滤渣Ⅱ的主要成份为________。
(4)制得的ZnSO4‧7H2O需洗涤,洗涤晶体时可选用试剂为(________)。
A.水 B.乙醇 C. 饱和硫酸锌溶液 D.稀硫酸
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已知某混合物含有A单质与化合物B,在一定条件下可按图所示发生转化。
(1)沉淀H变沉淀I的化学方程式_____________________________。
(2)反应②的化学方程式_____________________________。
(3)溶液E中通入过量二氧化碳的离子方程式_______________________________。
(4)用化学反应方程式和简洁的语言解释图中溶液K制取化合物C的过程: __________。
(5)若要保存F溶液,应向溶液中加入两种物质为:_________、________(填化学式)。
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铜元素的化合物种类很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。
① CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子的基态外围电子排布式为_______________。
② S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为_____________。
③ CuSO4的熔点为560℃,Cu(NO3)2的熔点为115℃,CuSO4熔点更高的原因是________。
(2)硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A,其结构如图所示。请回答下列问题:
① 配合物A中N原子的轨道杂化类型为__________。
② 1 mol配合物A含有σ键的数目为_____________。
(3)CuFeS2的晶胞如图1所示,CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与__个S原子相连
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随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点
(1)氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去,其相关反应的主要热化学方程式如下:
反应①:NH3(aq)+HClO(aq)= NH2Cl(aq)+H2O(l)△H1= akJ•mol﹣1
反应②:NH2Cl(aq)+HClO(aq)= NHCl2(aq)+H2O(I)△H2= bkJ•mol﹣1
反应③:2NHCl2(aq)+H2O(l)= N2(g)+HClO(aq)+3HCl(aq)△H3= ckJ•mol﹣1
① 2NH3(aq)+3HClO(aq)= N2(g)+3H2O(I)+3HCl(aq)的△H=______。
② 溶液pH对次氯酸钠去除氨氮有较大的影响(如图1所示)。在pH较低时溶液中有无色无味的气体生成,氨氮去除效率较低,其原因是_________________。
③ 用电化学法也可以去除废水中氨氮.在蒸馏水中加入硫酸铵用惰性电极直接电解发现氨氮去除效率极低,但在溶液中再加入一定量的氯化钠后,去除效率可以大大提高。反应装置如图2所示,b为电极__极,电解时阴极的电极反应式为_____________。
(2)“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
① 以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂,可以将CO2 和CH4 直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250~300 ℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__________________。
② 为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是_____________。(写一条即可)
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