[化学——选修2:化学与技术]碲及其化合物具有许多优良性能,被广泛用于冶金、化工、医药卫生等工业领域。铜阳极泥(主要成分除含Cu、Te外,还有少量Ag和Au)经如下工艺流程得到粗碲。
(1)“加压硫酸浸出”过程中会发生以下化学反应:Cu2Te+2O2=2CuO+TeO2 ;TeO2+H2SO4=TeOSO4+H2O
①Ag2Te也能与O2发生类似Cu2Te的反应,化学方程式为____________。
②工业上给原料气加压的方法是________。
(2)操作Ⅰ是________。
(3)“含碲浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,主要是____________(填化学式)。
(4)“电解沉积除铜”时,将“含碲浸出液”置于电解槽中,铜、碲沉淀的关系如下图。电解初始阶段阴极的电极反应式是________。
(5)向“含碲硫酸铜母液”通入SO2并加入NaCl反应一段时间后,Te(IV)浓度从6.72 g·L-1下降到0.10 g·L-1,Cu2+浓度从7.78 g·L-1下降到1.10 g·L-1。
①TeOSO4生成Te的化学方程式为________。
②研究表明,KI可与NaCl起相同作用,从工业生产的角度出发选择NaCl最主要的原因是________。
③计算可得Cu2+的还原率为85.9%,Te(IV)的还原率为________。
运用化学反应原理研究氮、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)如图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式____________(△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示):
(2)已知:25℃时KSP(AgCl)=1.6×l0-10KSP(AgI)=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素,常量元素如氯,微量元素如碘,其在海水中均以化合态存在。在25℃下,向0.1L0.002mol·L-l的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1L0.002mol·L-l硝酸银溶液,有白色沉淀生成,从难溶电解质的溶解平衡角度解释产生沉淀的原因是 ,向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是 ,产生该现象的原因是(用离子方程式表示) 。
(3)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将a mol·L-1的氨水与b mol·L-1的盐酸等体积混合(混合后体积为混合前体积之和),反应后溶液显中性。求25℃下该混合溶液中氨水的电离平衡常数。
CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2•6H2O的一种新工艺流程如图:
已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2•6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴.
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4
完全沉淀 4.1 9.7 9.2 5.2
请回答下列问题:
(1)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为_________(写一点).
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 _________;再用试剂X将滤液的pH调节至2﹣3,则所用的试剂X为 _________.
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 _________、 _________和过滤.
(4)制得的CoCl2•6H2O需减压烘干的原因是 _________.
(5)为测定产品中CoCl2•6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 _________.
(6)在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2•6H2O,常将制得的产品溶解于乙醚中,然后 _________、 _________(填实验操作)获得纯净的CoCl2•6H2O.
硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O,式量248)俗名“大苏打”,又称为“海波”,可用于照相业作定型剂,也可用于纸浆漂白作脱氧剂,它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解,工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备,某实验模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图1:
图1
实验具体操作步骤为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2气体均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸
②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的PH接近7时,停止通入SO2气体
③趁热过滤,将滤液加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O
④在经过滤、洗涤、干燥.得到所需产品
(1)写出仪器A的名称 ,步骤④中洗涤时,为了减少产物的损失的试剂可以
(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液PH<7,请用离子方程式解释原因
(3)最后得到的产品可能含有Na2SO4杂质,请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4(已知BaS2O3不溶于水),简要说明实验操作.现象和结论
(4)测定产品纯度
①准确称取1.00g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂用0.1000mol•L﹣1碘的标准溶液滴定,反应原理为2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣,滴定起始和终点的滴定管液面位置如图则消耗碘的标准溶液体积为 mL,产品的纯度为 %
②若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数的测量结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(5)Na2S2O3常用于脱氧剂,在溶液中易被Cl2氧化SO42﹣,该反应的离子方程式为. 。
某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液)。下列说法正确的是( )
A.该原电池的正极反应是Cu2++2e-=Cu
B.甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅
C.盐桥中的SO42-流向甲烧杯
D.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,电流表指针反向偏转
在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.通入H2S,HS—浓度增大
C.升高温度,c(HS—)/c(S2—)减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小