某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
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实验操作 |
实验现象 |
I |
打开活塞a,滴加氯水,关闭活塞a |
A中溶液变为红棕色。 |
II |
吹入热空气 |
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化。 |
III |
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液 |
开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色。 |
请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是 。
(2)实验操作II吹入热空气的目的是 。
(3)装置C的作用是 ,C中盛放的药品是 。
(4)实验操作III,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式 。
(5)由上述实验得出的结论是 。
(6)实验反思:
①有同学认为实验操作II吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否干扰,理由是 。
②实验操作III,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可):
。
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)滤渣A的成分是 。
(3)滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)反应③的化学方程式是 。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4
该电池充电时阳极反应式是 。
铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。
(1)铝在元素周期表中的位置是 。
(2)已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值:
元素 |
钠 |
镁 |
铝 |
硅 |
电负性 |
0.9 |
1.2 |
χ |
1.8 |
①铝的电负性χ的范围是 。
②电负性的数值与元素金属性的关系是 。
③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 。
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1=-3352 kJ/mol
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) ΔH2= -521 kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。
(4)冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在(填“阴”或“阳”) 极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是 。
有机物A、B的分子式均为C11H12O5,均能发生如下变化。
已知:①A、B、C、D均能与NaHCO3反应;
②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应,A苯环上的一溴代物只有两种;
③F能使溴水褪色且不含有甲基;
④H能发生银镜反应
根据题意回答下列问题:
(1)反应③的反应类型是 ;反应⑥的条件是 。
(2)写出F的结构简式 ;D中含氧官能团的名称是 。
(3)E是C的缩聚产物,写出反应②的化学方程式 。
(4)下列关于A~I的说法中正确的是 (选填编号)。
a.I的结构简式为
b.D在一定条件下也可以反应形成高聚物
c.G具有8元环状结构
d.等质量的A与B分别与足量NaOH溶液反应,消耗等量的NaOH
(5)写出B与足量NaOH溶液共热的化学方程式 。
(6)D的同分异构体有很多种,写出同时满足下列要求的其中一种同分异构体的结构简式 。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②能发生银镜反应但不能水解
③苯环上的一卤代物只有2种
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是________________________________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
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TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数为___________________。(用代数式表示)
(6)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若不考虑生产过 程中物质的任何损失,上述产业链中每合成6mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。
电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式 |
HF |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 (Ka) |
7.2×10-4 |
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 |
3.0×10-8 |
(1)已知25℃时,①HF(aq)+OH—(aq)=F—(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ/mol,
②H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol ,
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
(2)将浓度为0.1 mol/LHF溶液加水稀释一倍(假设温度不变),下列各量增大的是____。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH—) C. D.
(3)25℃时,在20mL0.1mol/L氢氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是_____。
A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中, 由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中,c(F—)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②点时,溶液中的c(F—)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F—)< c(Na+)=0.1mol/L
(4)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液: ① Na2CO3溶液 ② NaHCO3溶液 ③ NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。
(5)Na2CO3溶液显碱性是因为CO32—水解的缘故,请设计简单的实验事实证明之
___________________________________________________________。
(6)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO,其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A,每生成1molHF转移 mol电子。