【化学选修2:化学与技术】
聚铁[化学式可表示为Fe2(OH)m(SO4)3-n/2],具有吸附、脱色、除臭作用,是无机高分子混凝剂净水材料。实验室利用黄铜矿废渣(主要成分为FeCuS2和SiO2)制取聚铁的化工流程如下:
回答下列问题:
(1)写出焙烧黄铜矿废渣时发生的主要反应的化学方程式_____________________________。
(2)滤渣A的主要成分为________________(填化学式)。
(3)本工艺流程中在硫酸铁、硫酸铜混合溶液中加入过量的_____________(填X的化学式),过滤得到硫酸亚铁溶液和滤渣B,要使滤渣B中两种成分分离开来,最简单的方法是_____________。
(4)将硫酸亚铁溶液、硫酸混合搅拌,当温度升高到30~45℃时,通过加料管缓慢加入H2O2可制得聚铁,此步骤的温度不能过高,其原因是____________________,工业上此过程应在________中进行(填字母)
A.沸腾炉 B.反应釜 C.回转窑 D蒸馏塔
(5)流程中可循环利用的物质有________。
(6)当生成1mol聚铁时,理论上消耗30%H2O2(密度为1.11g/cm3)_____________mL。
一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,可以减少SO2的排放,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=210.5kJ•mol-1
②1/4CaSO4(s)+CO(g)⇌1/4CaS(s)+CO2(g)△H2=-47.3kJ•mol-1
请回答下列问题:
(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g) △H2=________kJ•mol-1;平衡时增大压强,此反应________(“正向”、“逆向”、“不”)移动。
(2)已知298K时,Ksp(CaCO3)=m×10-p,Ksp(CaSO4)=m×10-q。则反应:CaCO3+SO42-⇌CaSO4+CO32-的平衡常数数值表示式为_________________(用含m、n、p、q的式子表示)。
(3)用碘量法可测定排放烟气中二氧化硫的含量,请写出碘溶液与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式_________________;
(4)反应①②的平衡常数的对数lgK随反应T的变化曲线见图,其中曲线Ⅰ代表_______反应,P为两曲线交点,则在该温度下两反应均达平衡时,体系中c(SO2)=___________mol•L-1,从减少二氧化硫排放的角度来考虑,本体系适宜的反应条件是_______________________。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.高温低压
氯化亚铜(化学式为CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇;在空气中迅速被氧化,风光则分解。某实验小组用工业废液(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取氯化亚铜并同时生成电路板蚀刻液,设计流程如:
根据以上信息回答下列问题:
(1)固体A的成分为Fe2O3和_________,为提高固体A的溶解速率,可采取的措施是__________(任写一种)。
(2)沉淀B为________,不宜将沉淀剂CaO改为NaOH溶液,其理由是______________________。
(3)在Na2SO3的水溶液中逐滴加入CuCl2的水溶液中,再加入少量浓盐酸混匀,倾出清液,抽滤即得CuCl沉淀,写出该反应的离子方程式________________________ _,CuCl沉淀的洗涤剂应选用_________以减少沉淀的溶解损失,所得CuCl粉末应密封在真空或充有______的避光装置中保存。
(4)熔融态氯化亚铜时快时导电性差,实验测得氯化亚铜蒸汽的相对分子质量为199,则氯化亚铜分子式为_________,属___________(填:共价或离子)化合物。
(5)氯化亚铜在热水中迅速与水反应生成砖红色固体,写出该反应的化学方程式________ _______。
过氧化钠可做航天飞船的供氧剂,对其纯度要求很高,某小组同学为了测定过氧化钠的纯度(杂质为碳酸钠),设计了如下方案:
方案一:取m1g样品,加入 足量的CaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,测得CaCO3沉淀质量为m2g;
方案二:取m1g样品,用如下装置测得生成二氧化碳质量为m3g;
方案三:取m1g样品,加水充分溶解并微热至不再产生气体,用cmol/L的盐酸标准溶液滴定所得溶液(甲基橙作指示剂),终点时消耗盐酸的体积为VmL。
回答下列问题:
(1)方案一中,经正确操作后,测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低,其原因是_________;
(2)方案二中气囊要使用两次,第二次使用的目的是__________,C干燥管的作用是_____________,若用稀盐酸代替稀硫酸,则测定结果偏_____(填“高”、“低”或“不影响”)
(3)方案三中,滴定终点的现象是_____________,测得过氧化钠的纯度为_________。(用含m1、c、V的式子表示)
(4)某小组同学向过氧化钠与水反应的溶液中滴加酚酞,发现溶液先变红后褪色,针对导致溶液褪色的原因提出两种假设:
假设一:因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色
假设二:因生成了过氧化氢而使溶液褪色
实验验证:向等体积浓度分别为5mol•L-1,2mol•L-1,1mol•L-1,0.01mol•L-1的氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,观察到溶液变红后褪色的时间如下:
氢氧化钠浓度(mol•L-1) | 5 | 2 | 1 | 0.01 |
变红后褪色的时间(s) | 8 | 94 | 450 | 长时间不褪色 |
本实验得出的结论是_____________________________,
设计实验验证假设二_______________________________________________。
用0.1 mol•L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20mL、浓度均为0.1 mol•L-1HCl溶液和HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积变化如图。下列说法不正确的是( )
A.NaX溶液呈碱性 B.P点:c(Na+)>c(H+)
C.M点:c(HX)+c(X-)=2c(Na+) D.M点水电离程度小于N点
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X、Y同周期,W、Z同主族,且X、Y最外层电子数之和是W、Z最外层电子数之和的6倍。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Y<Z B.氢化物的稳定性:X>Y
C.原子失电子能力:W<Z D.X与Y形成的简单化合物为离子化合物