下列所有正确说法的组合是:
①为保护环境、节约资源,应减少化石燃料的使用;
②NH4Cl固体和Ba(OH)2·8H2O混合搅拌有大量热量放出;
③原电池是将化学能转化为电能的装置;
④一般手机使用的锂电池是二次电池;
⑤由C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H =+1.90 kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定。
A.①③④ B.②③⑤ C.①②④ D.①③④⑤
(12分)两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
(1)一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知:
2Fe + 6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O。请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后,将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶,塞紧橡皮塞,开始计时t1时开始加热,在铁屑表面逐渐产生气泡,当有大量气泡产生时,控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。
图1 图2
在0~t1时间段,铁屑表面没有气泡生成,说明铁在浓硫酸中发生了__________;t1~t2时间段,反应生成的气体是__________。
②t2时,取少量反应液,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈现血红色。若再滴加过量新制氯水,却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是__________;为了验证你的假设,请设计一种简便的实验方案__________。
(2)另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若HNO3只被还原成NO,且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,则a/b的取值范围是__________;若反应结束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,则的值为__________。
(10分)某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.34 |
9.7 |
Fe3+ |
1.48 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
请回答下列问题:
⑴氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)(Ksp 沉淀离子浓度积)。
⑵物质A可使用下列物质中的 。
A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2
⑶除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。
⑷物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是 。
(12分)某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
-- |
I.该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。请你设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,反应的离子方程式为 。
Ⅱ. 实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子为: 。
(2)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方为 。
(3)当c=13mL时,原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为 。
(10分).下列转化关系图中,A、B、C、D、E常温下为气体,B、E、F、K为单质,其中F为黑色固体;C、D均能使澄清的石灰水变混浊,D、E均能使品红溶液褪色;I是一种红棕色固体氧化物。
请回答下列问题:
⑴C的电子式为 。
⑵检验溶液L中金属阳离子的方法是 。
⑶反应③的离子方程式为 。
⑷F与G的浓溶液反应的化学方程式为 。
⑸气体A的密度为2.68g·L-1(标准状况),通过计算、推理,可确定A的分子式为 。
(6分) 11.欲用18 mol/L的浓硫酸(密度为1.84g/mL)配制成浓度为 0.5mol/L 的稀硫酸 500mL。
(1)选用的主要仪器有:烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和_________ 。
(2)请将下列各操作按正确的序号填写在横线上__________。
A.用量筒量取浓硫酸 B.反复颠倒摇匀
C.用胶头滴管加水至刻度 D.将配制好的溶液转入试剂瓶中贴上标签
E.稀释浓硫酸 F.将溶液转入容量瓶
(3)简要回答下列问题:
①所需浓硫酸的体积为______mL;
②如果实验室有15mL 、20mL、50mL的量筒,应选用_____mL。