(10分)1 000 mL某待测液中除含有0.2 mol/L的Na+外,还可能含有下列离子中的一种或多种:
现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量):
(1)写出生成白色沉淀B的离子方程式:___________________________________________。
(2)待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。
(3)若无色气体D是单一气体:
①将阴离子的物质的量浓度填入下表中(一定不存在的填“0”,不能确定的填“?”):
②判断原溶液中K+是否存在,若存在,求其物质的量浓度的最小值,若不存在,请说明理由:_______________________________________________________________________________。
(4)若无色气体D是混合气体:
①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。
②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是______________________________(写化学式)。
(9分)超氧化钾(KO2)又称为化学氧自救剂,容易与空气中的水、二氧化碳等发生反应,主要用于煤矿井下急救。某兴趣小组拟选用如下装置制备超氧化钾(部分夹持仪器已略去)。
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向的连接顺序为____________________(填仪器接口的字母)。
(2)请根据完整的实验装置,完成下列实验步骤:①_____________________;②装入药品,打开分液漏斗活塞;③持续通入气体一段时间后,点燃酒精灯进行反应;④反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞;⑤拆除装置,取出产物。
(3)数据记录如下:
根据数据计算可得实验式KOx,则x=____________________。
(4)超氧化钾可吸收二氧化碳,并生成氧气,因此可以作为飞船、潜艇等密闭系统的氧气再生剂。写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式:____________________________________。与过氧化钠相比,其优点是____________________________________。
(9分)工业上用软锰矿(主要成分为MnO2)制备高锰酸钾的工艺流程如图所示:
(1)高锰酸钾的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关,在酸性条件下其氧化性较强。下列酸能用于酸化高锰酸钾溶液的是____________(填序号)。
A.盐酸 B.稀硫酸 C.硝酸 D.氢硫酸
(2)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是______________、_______________、_______________。
(3)软锰矿与过量固体KOH和KClO3在熔融状态下反应时的氧化剂是__________(填化学式)。反应后加水溶解得到的滤液中主要含有KCl和K2MnO4,则滤液酸化时发生反应的离子方程式为______________。
(4)已知KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2。取上述制得的KMnO4产品0.33 g,恰好与0.67 g Na2C2O4完全反应,则KMnO4的纯度为___________________%。
(10)已知离子反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3具有反应迅速、现象明显等特点,是检验Fe3+常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe(SCN)3的性质,做了以下实验:
①取10 mL l mol·L-1FeCl3溶液,滴加3~4滴浓KSCN溶液,振荡后溶液立即变成红色。
②取少量红色溶液,滴加少许浓硝酸,静置,溶液红色褪去,同时产生大量的红棕色气体混合物A。
③将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中,产生白色沉淀B和剩余气体C。气体C无色无味,能使燃烧的木条熄灭,可排放到空气中,不会改变空气的成分。
④过滤,向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸,沉淀完全溶解,同时产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D。
⑤取②中反应后溶液少许,滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)B的化学式为_________________;E的化学式为___________________。
(2)混合气体A的成分是___________________(填化学式)。
(3)该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论:Fe(SCN)3具有还原性,则实验②中反应时被氧化的元素是____________(填元素符号)。根据元素C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断出SCN-的结构式为_________________。
(4)实验②中反应的离子方程式为___________________________________________。
(5)该兴趣小组同学从上述实验中得到启发,若用SCN-间接检验Fe2+时应注意 _________________.
(14分) 一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。
(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为 。
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的离子反应方程式为(产物中只有一种酸根) 。请从反应原理分析不用盐酸酸化的主要原因____________________________________。
(3)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用:__________________________________;____________________________。
(4)某天然碱的化学式可表示为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,取少量该物质溶于水得稀溶液P。下列有关溶液P中微粒的物质的量浓度关系正确的是______(填序号)。
A.c(CO32-) > c(HCO3-)> c(OH-)> c(H+)
B.c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-)
D.将P溶液与少量NaOH溶液混合:c(Na+)+ c(H+)= c(HCO3-)+ 2c(CO32-)+ c(OH-)
(5)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是_______________。
向60 mL Na2SO4溶液中加入BaCl2溶液,有关数据见下表:
下列有关说法不正确的是( )
A.混合前,BaCl2溶液的物质的量浓度为0.10 mol·L-1
B.混合前,Na2SO4溶液的物质的量浓度为0.15 mol·L-1
C.3号实验中沉淀的质量x为1.398 g
D.完全沉淀60 mL Na2SO4溶液消耗BaCl2溶液的体积为80 mL