(16分)某兴趣小组依据CO2+2Mg=2MgO+C,推测Mg与SO2在隔绝空气条件下反应后,剩余固体M可能含有MgO、S、MgS、Mg中的一种或几种。为了验证推测,进行以下实验。请回答有关问题。
实验Ⅰ 按下图所示进行实验。
(1)实验前需除去镁条表面氧化膜。用简易的物理方法除氧化膜的操作是 ;
(2)实验室制取二氧化硫的化学方程式为 ;
(3)上述装置存在不合理之处,请提出1项改进建议 ;
(4)实验时,先通入SO2直到 现象出现后,再点燃酒精灯;此操作目的是 。
实验Ⅱ 确定固体M的成分。
实验装置如图所示。
将分液漏斗中稀硫酸(足量)
加入到烧瓶中,完全反应后,实验现象如下:
装置 | A | B | C | 量气管 |
现象 | 有残留 固体 | 产生白色ZnS沉淀 | 溴水 未褪色 | 进入气体 v mL(标况) |
(5)实验时,B装置中反应的化学方程式为 ;
(6)已知镁的相对原子质量为24,则固体M中金属镁的质量为 g;实验前装置内有空气,对金属镁质量的测定结果的影响是 (填偏低、偏高、无影响);
(7)依以上实验,可确定固体M的成分有 种(填数字)。
(15分)草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为____________。
(3)请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是:________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。
滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________;使用萃取剂适宜的pH是______。
A.接近2.0 B.接近3.0 C.接近4.0
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/ c (Ca2+)=____。
(14分)A、B是中学化学常见的化合物,它们各由两种元素组成;乙为元素R组成的单质,它们之间存在如图所示关系。根据要求回答问题:
(1)上图三个反应中,属于氧化还原反应的有 个。
(2)若元素R与氧同主族,下列事实能说明R与氧的非金属性相对强弱的有 。
A.还原性:H2R>H2O B.酸性:H2R>H2O
C.稳定性:H2R<H2O D.沸点:H2R<H2O
(3)若化合物B常温下为气体,其水溶液呈碱性(答题必须用具体物质表示)。
①化合物B的电子式为______;其水溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
②化合物B可与O2组成燃料电池(氢氧化钾溶液为电解质溶液),其反应产物与反应Ⅲ相同。写出该电池负极的电极反应式______________________。
③当1mol的化合物B分别参与反应Ⅱ、Ⅲ时,热效应为△H1和△H2,则反应Ⅰ的热化学方程式为______________(注:反应条件相同、所有物质均为气体)。
甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一,该过程的主要反应是:
CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
其他条件相同,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下反应相同时间后,体系中CO含量随反应温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.相同条件下,催化剂Ⅱ催化效率更高
B.b点表示上述反应在对应条件下的平衡状态
C.根据图象,无法判断该反应是否为吸热反应
D.该反应平衡常数表达式为K=c(CO)·c3 (H2) /c(CH4)
向H2O2溶液中加入适量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液,依次观察到如下现象:①反应刚开始,仅有少量气泡产生;②反应片刻后,有大量气泡产生;③试管底部最终出现红褐色沉淀。下列判断正确的是
A.①中仅发生一个反应 B.Fe3+能催化H2O2的分解
C.反应过程中溶液pH不断减小 D.FeSO4与等物质的量的H2O2恰好反应
溴苯是不溶于水的液体,常温下不与酸、碱反应,可用如图装置制取(该反应放出热量)。制取时观察到烧瓶中有大量红棕色蒸气,锥形瓶中导管口有白雾出现等现象。
下列说法错误的是
A.制备溴苯的反应属于取代反应
B.白雾出现是因为HBr易挥发且极易溶于水
C.装置图中长直玻璃导管仅起导气作用
D.溴苯中溶有少量的溴,可用NaOH溶液洗涤除去