(13分)下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知: A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
(1)D的化学式为 ;F的电子式为 。
(2)A与B生成D的反应在工业上是生产 的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为 。
(4)B和C反应的化学方程式为 。
(5)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子
方程式 。
(15分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是______________,发生反应的化学方程式是_____________。
(2)B中加入的物质是________,其作用是 。
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________________,发生反应的化学方程式是____________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是________,D中收集到的物质是________,检验该物质的方法和现象是________________________。
(14分)黄铜矿( CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)、若冶炼铜的反应为:8 CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被氧化的元素是___________(填元素符号)。
(2)、上述冶炼过程中产生大量SO2,下列处理方案合理的是___________(填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸
c.用浓硫酸吸收 d.用纯碱溶液吸收制Na2SO3
(3)、采用火法熔炼工艺生产铜的中间过程会发生Cu2O与Cu2S在高温下转化为Cu,放出SO2气体的反应。若Cu2O和Cu2S正好完全反应,Cu2O和Cu2S的物质的量之比为_____;Cu2S和HNO3有如下反应:3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O若生成11.2LNO(标准状况),则反应中转移电子的物质的量为__________。
(4)、过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I—氧化为I2:S2O82-+2I—2SO42-+I2通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe2+对上述反应的催化过程:____________________________、______________________________。
(10分)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。金属元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________ 种不同运动状态的电子、_______ 种不同能量的电子。
(2)元素Z与元素X形成共价化合物XZ2是________(选填“极性”或“非极性”)分子,其电子式为 ________________。
(3)Y原子的最外层电子排布式为________________,Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式为 ________________________________________________。
(4)两种非金属元素中,非金属性较强的元素是_______(写元素符号),试写出一个能说明这一事实的化学方程式________________________________________________。
(15分)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O 晶体。
已知:常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。
金属离子 |
氢氧化物开始沉淀的pH |
氢氧化物沉淀完全的pH |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
回答下列问题:
(l)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中,可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气,试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式:______________________、______________________。
(2)焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物,若将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:____________________、__________________。
(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mol · L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有_______________________________________。
(4)步骤④加入物质X的目的是_________________________________________,物质X 可以选用下列物质中的______________________。
(A)氢氧化钠 (B)稀盐酸 (C)氨水 (D)氧化铜
(5)当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol · L-1时,认为该金属离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)2]=_____。
(12分)尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取:将MnO2和Li2CO3按4︰1的物质的量比配料,球磨3~5小时,然后升温至600℃~750℃,保温24小时,自然冷却至室温得产品。
(1)保温24小时的目的是____________________________________________________。
(2)写出该反应的化学方程式_________________________________________________。
(3)实验室测定锰酸锂中锰的平均化合价的实验步骤如下:
步骤1:准确称取0.1g左右的尖晶石型锰酸锂试样于锥形瓶中,加入5mL稀硫酸、10.00mL 0.2000mol/L草酸钠(Na2C2O4)标准溶液,于80℃水浴加热溶解;
步骤2: 待试样全部溶解,立即用浓度为0.2000mol/L的高锰酸钾溶液滴定至终点;
步骤3: 计算样品得电子的物质的量n;
步骤4:将溶液中Mn2+氧化为Mn3+,再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,记录实验数据,计算出样品中Mn元素的质量为m;
步骤5:将实验步骤1-4重复2次。
已知反应: 2Mn3++C2O42-=2Mn2++2CO2↑;Mn4++C2O42-=Mn2++2CO2↑
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2 Mn2++10 CO2↑+8H2O
①步骤2中,为判断滴定终点,_________(填“需要”或“不需要”)加入指示剂。
②步骤4中,滴定时盛放硫酸亚铁铵标准溶液的玻璃仪器是___________________。
③请用样品得电子的物质的量n和样品中Mn元素的质量m来表示样品中Mn元素的化合价=_____。