(13分) 无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为:
NaCl+H2SO4(浓)===NaHSO4+HCl↑
(1)试剂X是 。第二个洗气瓶中的浓硫酸的作用是
(2)该实验装置存在一个缺陷是 。
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量 (填“偏高”或“偏低”)
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为 。
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:
实验序号 |
氯化镁固体中氯元素含量/% |
温度/℃ |
粉碎方式 |
催化效果/g·g-1 |
1 |
70.97 |
20 |
滚动球磨 |
3.9×104 |
2 |
74.45 |
20 |
滚动球磨 |
5.0×104 |
3 |
74.45 |
20 |
振动球磨 |
5.9×104 |
4 |
ω |
100 |
振动球磨 |
|
注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω= 。
(6)从实验1、2可以得出的结论是 。
(7)设计实验2、3的目的是 。
.(14分) 硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3标准溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入1.2molL-1 I2溶液25ml,充分反应后,用1.0molL-1Na2S2O3标准溶液滴定剩余的I2。请回答下列问题:
(1)配制100mL 1.0molL-1 Na2S2O3标准溶液,使用的仪器除天平、药匙、胶头滴管外,还需要___________________________________;配制时,用胶头滴管加水定容至刻度线并盖上瓶塞后的下一步操作是_______________________________________
(2)滴定时,可选择_________________作指示剂。滴定时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_____________________________________。直到出现________________________________________现象为止。
(3)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示。反应消耗Na2S2O3标准溶液的体积是_______________。试根据该实验数据计算该溶液中维生素C的物质的量: mol。
(4)判断下列操作对该溶液中维生素C的物质的量测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
若在配制标准溶液过程中,烧杯中的Na2S2O3溶液有少量溅出,使测定结果_______;
若在滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,使测定结果_________
(9分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)该反应体系的平衡常数表达式为:
(2)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(3)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.溶液的颜色不变 b.2v (Cr2O72—) =v (CrO42—)
c. Cr2O72—和CrO42—的浓度相同
(4)完成第②步反应的离子方程式:
__Cr2O72—+ __Fe2+ +_____=__ Cr3+ + __Fe3+ +__ H2O
(5)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)· c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(6)写出电解过程中的电极反应式:
阳极: 。阴极: 。
(7)溶液中同时生成的沉淀还有 。
(15分)A、B、C、D、E、F五种短周期元素的原子序数依次增大。周期表中A元素的原子半径最小,B形成化合物种类最多,C是空气中含量最多的元素,D是地壳中含量最多的元素,短周期主族元素中E的原子半径最大且其单质能与冷水剧烈反应,F既能与盐酸反应也能与烧碱溶液反应制得A单质。
(1)B在周期表中的位置是____________________,C的原子结构示意图为________
(2)A、B形成的最简单化合物名称是___________,分子构型是__________________
(3)BD2的结构式为:__________。已知:298K,BD生成1molBD2(g)时放出热量283.0kJ·mol-1,B单质生成1molBD2(g)时放出热量393.5kJ·mol-1,则B单质反应生成BD的热化学方程式为 。
(4)室温时,仅由B、D、E三种元素形成的某种常见的离子化合物水溶液的pH_____7(填“>”、“=”或“<”),理由是(用离子方程式表示)_________________________________
(5)硒(se)是人体必需的微量元素,与D同一主族,Se原子比D原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_________。
(6)F的最高价氧化物与E的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是
__________________________________________________________
(7)A单质和D单质可组成最简单的燃料电池,若用稀硫酸作电解质,该电池的正极反应式是:______________________________________________
(7分)
(1)在25℃条件下将pH=3的醋酸稀释100倍后溶液的pH为
A.5 B.1 C.1~3之间 D.3~5之间
(2)常温下,pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合后,混合溶液中
c(Cl-) c(NH4+)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)常温下,已知某CH3COONa溶液中的c(Na+)=c(CH3COO一),则该溶液的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
(4)如果将NaOH和NH4Cl溶液等浓度、等体积混合,则混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:c( ) c( ) c( ) c( ) c( )
[括号内填离子符号,“ ”上填写“>”或“=”]
(5)常温下等物质的量浓度的下列溶液中,①NH4Al(SO4)2、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3·H2O;c(NH4+) 由大到小的顺序是:_____________________________(填序号)
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min |
n(CO)/mol |
n(H2O)/ mol |
0 |
1.20 |
0.60 |
t1 |
0.80 |
|
t2 |
|
0.20 |
下列说法错误的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.20/t1 mol·L-1·min-1
B. 该反应条件下,CO的平衡转化率为33.3%
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应