下列说法正确的是
A.厨房中用的食盐、食醋都是电解质
B.古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等,都是硅酸盐产品
C.石油的分馏、煤的干馏、石油的裂解都是化学变化
D.工业上通过电解熔融的氯化物制取Na、Mg、Al三种金属
【实验化学】硫酸锌是一种重要的工业原料。在实验室从粗锌(含有少量的铅)与稀硫酸反应后的废液中提取硫酸锌的主要操作步骤如下:
步骤1:将废液过滤,调节滤液的pH约为2,过滤,将滤液加热浓缩,制得较高温度下的饱和溶液,冷却结晶得到粗制晶体。
步骤2:①在烧杯中用蒸馏水溶解步骤1得到的晶体,滴加少量稀硫酸,水浴加热至晶体全部溶解。
②停止加热,让其自然冷却、结晶。
③抽滤,用少量无水乙醇洗涤晶体1~2次,得精制晶体。
(1)废液中含有的不溶性杂质是________。
(2)步骤1中调节滤液pH约为2,可加入的物质是________(填字母)。
a.NH3·H2O b.ZnO c.ZnCO3 d.NaOH
(3)步骤1中对滤液加热浓缩时,当________时,停止加热。
(4)步骤2中滴加少量稀硫酸的目的是____。
(5)抽滤装置如图所示,仪器B的名称是________。仪器C的作用是____________。
(6)用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是________。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题作答。若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素,且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下:
元素 | 元素性质或原子结构 |
A | 周期表中原子半径最小的元素 |
B | 原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同 |
C | 最外层p轨道半充满 |
D | 位于短周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍 |
E | 位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同 |
请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答):
(1)B、C、D第一电离能由小到大为______________。
(2)E的二价离子的电子排布式为______________。
(3)A2B2D4常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为____________;1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为____________。
(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为__________(任写一种)。
(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是__________________。
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示。一个该晶胞中含________个D原子。
(14分)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为____________。
(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图。
①b为电源的________(填“正极”或“负极”)。
②写出电极c发生的电极反应式:________、________________。
(3)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为_______,此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
(4)已知:
若甲醇的燃烧热为ΔH3,试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的ΔH,则ΔH=_____。
(5)利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图所示,若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。
(15分)CaO2难溶于水,溶于酸生成过氧化氢,在医药上用作杀菌剂、防腐剂等。
Ⅰ.CaO2制备原理:Ca(OH)2(s)+H2O2(aq)=CaO2(s)+2H2O(l);ΔH<0
不同浓度的H2O2对反应生成CaO2产率的影响如下表:
H2O2/% | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
CaO2/% | 62.40 | 63.10 | 63.20 | 64.54 | 62.42 | 60.40 |
(1)分析题给信息,解释H2O2浓度大于20%后CaO2产率反而减小的原因:____。
Ⅱ.过氧化钙中常含有CaO杂质,实验室可按以下步骤测定CaO2含量。
步骤1:准确称取0.04~0.05 g过氧化钙样品,置于250 mL的锥形瓶中;
步骤2:分别加入30 mL蒸馏水和2 mL盐酸(3 mol·L-1),振荡使之溶解;
步骤3:向锥形瓶中加入5 mL KI溶液(100 g·L-1);
步骤4:用硫代硫酸钠标准溶液滴定,至溶液呈浅黄色,然后________,用硫代硫酸钠标准溶液继续滴定,________,记录数据;
步骤5:平行测定3次,计算试样中CaO2的质量分数。滴定时发生的反应为2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
(2)过氧化钙溶解时选用盐酸而不选用硫酸溶液的原因是____。
(3)加入KI溶液后发生反应的离子方程式为____。
(4)请补充完整实验步骤4中的内容:____________;____________。
Ⅲ.测定含有CaO杂质的CaO2含量的实验方法较多,某同学设计了仅用稀盐酸一种药品(仪器可任选)较为准确地测出CaO2含量的实验,请你帮该同学列出所需仪器清单(实验用品和用于固定的或连接的仪器可不写)。
(5)仪器:________________________。
(12分)聚合氯化铁铝(简称PAFC),其化学通式为[FexAly(OH)aClb·zH2O]m。某同学为测定其组成,进行如下实验:
①准确称取4.505 0 g样品,溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到2.330 0 g固体。
②另准确称取等质量样品溶于水,在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸,将Fe3+完全还原为Fe2+。用0.100 0 mol·L-1标准KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗标准溶液的体积为20.00 mL。
③另准确称取等质量样品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.305 0 g白色沉淀。
(1)若滴定管在使用前未用KMnO4标准溶液润洗,测得的Al3+含量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)实验室检验Fe3+常用的方法是__________________。
(3)通过计算确定PAFC的化学式(写出计算过程;m为聚合度,不必求出)。