(12分)某科研小组设计出利用工业废酸(稀H2SO4)来浸取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:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。(任写一点即可)
(2)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“=”)。
(3)物质A最好使用下列物质中的 。
A.KMnO4 B.空气 C.HNO3 D.NaClO
(4)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。
(5)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是 。
(6)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4,写出该反应的离子方程式 。
(12分)用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:
①称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。
乙:
①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是 。
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH___________1(选填>、<、=);乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 。
a、装HCl溶液的试管中放出H2的速率快
b、装HA溶液的试管中放出H2的速率快
c、两个试管中产生气体速率一样快
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处 、 ;
(4)请你再提出一个合理而比较容易实现的方案(可选用的药品:NaA溶液、HA溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液等),作简明扼要表述: 。
(10分)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学在实验室中进行测定盐酸浓度的实验,请完成下列填空。
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液。
①主要操作步骤:计算→称量→溶解→(冷却后)转移→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→定容→摇匀→将配制好的溶液倒入试剂瓶,贴上标签。
②托盘天平称量 g氢氧化钠固体。
(2)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号 | NaOH溶液的浓度/(mol·L-1) | 滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积/mL | 待测盐酸的体积/mL |
1 | 0.10 | 22.58 | 20.00 |
2 | 0.10 | 22.72 | 20.00 |
3 | 0.10 | 22.80 | 20.00 |
①滴定达到终点的标志是 。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位有效数字)。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的 ,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
④在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有 。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(12分)中学化学实验,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡H2OH++OH- ΔH>0。现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是 (填字母)。
A.向水中加入NaHSO4溶液
B.向水中加入Cu(NO3)2溶液
C.加热水至100 ℃[其中c(H+)=1×10-6 mol·L-1]
D.在水中加入(NH4)2SO4溶液
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显 色,若用pH计测定,则pH 7 (填“>”“<”或“=”),溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(14分)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子最外层电子排布为3s23p1,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
(1)则W为 ,X为 ,Y为 ,Z为 。(填元素符号)
W的气态氢化物稳定性比H2O(g) (填“强”或“弱”)。
(2)Z原子的基态原子核外电子排布式是 ,Y的电负性比X的________(填“大”或“小”),W的第一电离能比O的 (填“大”或“小”)。
(3)X的最高价氧化物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式是 。
某温度下,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.加入Na2SO4可以使溶液由A点变到B点
B.通过蒸发可以使溶液由D点变到C点
C.D点无BaSO4沉淀生成
D.A点对应的Ksp等于C点对应的Ksp