化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后,查阅资料,积极思考,提出了一系列问题,请予以解答:
(1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl
2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3===2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑
查阅资料可得,CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,请写出该反应的离子方程式是
(2) 已知:Cu2O在酸溶液中发生歧化反应:Cu2O+2H+==Cu2+ +Cu +H2O
现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子 (用离子符号表示);继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化 (用离子符号表示);不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是 。
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,110℃下失去结晶水,230℃分解;是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。
实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵)、H2C2O4(草酸)、K2C2O4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下:
已知:沉淀: FeC2O4·2H2O既难溶于水又难溶于强酸
6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
(1)检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是 ;溶解时加几滴稀硫酸的目的是 。
(2)沉淀过滤后,洗涤1的操作方法是 。
(3)在沉淀中加入饱和K2C2O4溶液,并用40 ℃ 左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在40 ℃ 左右,可能的原因是 。加入30%过氧化氢溶液完全反应后,煮沸的目的是 。
(4)洗涤2中所用洗涤试剂最合适的是 (填选项字母)。
A.草酸钠溶液 B.蒸馏水 C.乙醇 D.KCl溶液
已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7 、Ka2=5.6×10-11;HClO的Ka=3.0× 10-8,
HF的Ka=3.5×10-4 。
(1)NaClO溶液中通入少量CO2发生反应的离子方程式为 。
(2)在饱和氯水中加入NaHCO3,直至溶液的黄绿色褪去,则发生反应的离子方程式为 。
(3)常温下,将pH和体积都相同的氢氟酸和次氯酸分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积变化如图所示。
①曲线Ⅰ为 稀释时pH的变化曲线。
②取A点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗 体积较小。
(4)25 ℃时,将0.40 mol·L-1 HCN溶液与0.20 mol·L-1 NaOH溶液各100 mL混合后,测得溶液的pH=a(a>7)。则该溶液中所有离子浓度大小关系为 ;
c(HCN)-c(CN-)= mol·L-1。(假设混合后体积等于两种溶液体积之和)
人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
(1)工业上常用高浓度的K2CO3 溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3 溶液再生,其装置示意图如下:
在阳极区发生的反应包括 和H ++ HCO3- === H2O + CO2↑。
简述CO32-在阴极区再生的原理 。
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25 ℃,101 KPa下:
H2(g) + 1/2 O2(g) === H2O(g) Δ H1= -242 kJ/mol
CH3OH(g) + 3/2 O2(g) === CO2 (g) + 2 H2O(g) Δ H2= -676 kJ/mol
① 写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
② 下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是 (填字母序号)。
(3)在密闭的再生装置中,加入5 mol H2与2 mol CO2发生反应生成甲醇,反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如下图所示,下列说法正确的是
A.P1> P2> P3>P4
B.甲醇的物质的量分数越高,反应的平衡常数越大
C.图示中,该反应的温度变化为:T1> T2> T3>T4
D.T4、P4、时,H2的平衡转化率为60%
(4)已知某种甲醇燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将 (填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为 。
(I)A、B、C、D、E为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B 在C中充分燃烧能生成其最高价化合物BC2。D+与C2-具有相同的电子数。A在E中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:(1)B在元素周期表中的位置是 ,写出一种工业制备单质E方法的离子方程式 。(2)这五种元素两两之间能形成多种化合物,请写出A2C和DA相互反应的化学方程式
(II)化合物甲由四种元素组成,撞击甲容易发生爆炸生成三种物质,产物之一是纯净固体单质乙,另两种产物丙和丁是相对分子质量相同的常见气体,其中丁是空气的主要成分之一,3.0g甲发生爆炸反应,生成2.16g乙和标准状况下0.224L丁,其余为丙.回答下列问题:
(1)丁的结构式
(2)甲发生爆炸反应的化学方程式为
(3)已知化合物甲中,有两种元素的化合价为最高正价,另两种元素的化合价为最低负价,
爆炸反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 .
常温下,某溶液A中可能含有NH4+、Na+、Al3+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、Cl-、SO42-,现取该溶液进行相关实验,实验结果如图所示:
下列有关说法正确的是
A.溶液中一定有SO42-,可能有Cl-
B.溶液中一定不存在的只有Fe2+和CO32- 两种离子
C.溶液中一定存在Al3+、Na+
D.生成的甲、乙两种气体均无色,且均易溶于水