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(本题14分)(Ⅰ)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生...

(本题14分)()二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

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(1)洗涤的目的主要是为了除去Cl-和___________(填离子符号),检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。

(2)第②步反应的离子方程式是____________________________。

(3)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为_____________。

(Ⅱ)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

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(1)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为________________。

(2)滤渣2的成分是______________(填化学式)。

(3)煅烧过程存在以下反应:2MgSO4+C=2MgO+2SO2↑+CO2

MgSO4+C=MgO+SO2↑+CO↑   MgSO4+3C=MgO+S↑+3CO↑

利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

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①D中收集的气体可以是______________(填化学式)。

②B中盛放的溶液可以是______________(填字母)。

ANaOH溶液       BCa(OH)2溶液      C稀硝酸        DKMnO4溶液

③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:__________________。

 

(Ⅰ)(1)Fe3+,取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加KSCN溶液,若不变色则已洗净【其它合理答案(如检验Cl−)也给分】;(2)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;⑶97.01℅; (Ⅱ)(1)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O;(2)Fe(OH)3; (3)①CO;②D;③3S+6OH-2S2-+ SO32-+3H2O。 【解析】 试题分析:(Ⅰ)废玻璃粉末含SiO2、Fe2O3、CeO2以及少量溶于稀酸的物质,SiO2、CeO2不与酸反应,而Fe2O3是碱性氧化物和加入的盐酸反应,然后过滤滤渣A是SiO2、CeO2,滤渣上面可能残留Fe3+、Cl-、H+,检验洗净可以检验Fe3+、Cl-是否存在,方法:取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加KSCN溶液,若不变色则已洗净;(2)滤渣A中SiO2不与稀硫酸和H2O2反应,根据流程图CeO2中的Ce+4价转变成Ce3+,化合价降低做氧化剂,过氧化氢做还原剂被氧化成了氧气,反应方程式:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;(3)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,根据元素守恒和关系式:n[Ce(OH)4]~ n(Ce3+) ~n(Fe2+),n[Ce(OH)4]=n(Fe2+)=25×10-3×0.1mol,质量分数:25×10-3×0.1×208×100%/0.536=97.01℅;(Ⅱ)(1)碳酸镁、碳酸亚铁与酸反应生成Mg2+、Fe2+,加入过氧化氢,把Fe2+转成Fe3+,反应方程式:2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O;(2)加入氨水调节pH=4,是Fe3+全部转化成Fe(OH)3,所以滤渣2的成分是Fe(OH)3;(3)根据③A中得到淡黄色固体是硫固体,因为进行分步吸收,SO2、CO2在酸性条件下性质相似,利用SO2有还原性,而CO2不具有,则气体先通过酸性高锰酸钾,吸收SO2,不能用硝酸,因为产生新的气体,对后面实验有影响,然后通过B的气体再通入到C中吸收二氧化碳气体,用氢氧化钠溶液,不能用石灰水,因为氢氧化钙微溶,石灰水中氢氧化钙的量少,最后收集的气体CO,①收集的气体是CO;②D;③S在热的氢氧化钠溶液中发生歧化反应,本省即得电子又失电子,反应方程式:3S+6OH-2S2-+ SO32-+3H2O。 考点:考查实验基本操作、元素及其化合物的性质等知识。  
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(本题12分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一反应条件对反应[可用aA(g)+bB(g) 满分5 manfen5.comcC(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):

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(1)在反应Ⅰ中,若p1>p2,则此正反应为       (填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数       (填“减小”或“增大”)的反应。由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是    

(2)在反应Ⅱ中,T1    T2(填“>”、“<”或“=”),该正反应为     (填“吸热”或“放热”)反应。

(3)在反应Ⅲ中,若T2>T1,则此正反应为       (填“吸热”或“放热”)反应。

(4)反应Ⅳ中,若T1>T2,则该反应能否自发进行?                                        

 

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(本题12分)滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面两项定量分析。

(1)测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量。实验操作为:先向混合液中加过量的BaCl2溶液使Na2CO3完全转化成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂)。

①向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中直接滴入盐酸,则终点颜色的变化为       ,为何此种情况能测出NaOH的含量?      

②滴定时,若滴定管中的滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点,则能否由此准确地计算出结果?

(2)测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。准确称取5.000 0 g该碘盐,溶于蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO3+3H2SO4+5KI满分5 manfen5.com3K2SO4+3I2+3H2O),充分反应后将混合溶液稀释至250 mL,然后用5.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为I2 +2S2O32-满分5 manfen5.com2I-+S4O62-)。取用Na2S2O3标准溶液应该用      式滴定管。有关实验数值如下表所示(第一次滴定终点的数据如图所示,请将读得的数据填入表中)。

滴定次数

待测液的体积(mL)

滴定前的读数(mL)

滴定后的读数(mL)

第一次

2500

000

V=

第二次

2500

000

1499

第三次

2500

000

1501

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该碘盐中碘元素的百分含量为       ,下列操作中,会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是      

a滴定终点时,俯视刻度  

b没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管 

c锥形瓶中有少量的蒸馏水

 

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(本题10分)工业合成氨N2+3H2满分5 manfen5.com2NH3反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:

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(1)该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点升高还是降低                 ,理由是                                           

(2)该反应的平衡常数表达式为:K=                    ,当浓度商Qc    K(填“<”、“>”或“=”)时,反应向右进行。

(3)450 ℃时该反应的平衡常数    500 ℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“=”)。

(4)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有   (填字母序号)。

a高温高压       

b加入催化剂    

c增加N2的浓度     

d增加H2的浓度   

e分离出NH3

 

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A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。

请回答下列问题:

(1)元素D在周期表中的位置_______________________。

(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)___________.

(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4 :2 :3形成化合物X,X中所含化学键类型有______________.

(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:____________;若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:________________。

(5)FC2气体有毒,排放到大气中易形成酸雨,写出FC2与氧气和水蒸气反应的化学方________________。

 

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已知25,醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如下表,下列叙述正确的是

醋酸

次氯酸

碳酸

亚硫酸

电离平衡常数

K a=1.75×10-5

K a=2.98×10-8

Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11

Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7

A25℃,等物质的量浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四种溶液中,碱性最强的是Na2CO3

B将01 mol·L-1的醋酸加水不断稀释,所有离子浓度均减小

C少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中反应的离子方程式为: SO2+H2O+Ca2++2ClO=CaSO3↓+2HClO

D少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+2ClO  CO32-+2HClO

 

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