某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究ClO和I的反应规律。实验操作及现象如下:
实验及试剂 | 编号 | 无色NaClO3 溶液用量 | 试管中 溶液颜色 | 淀粉KI 试纸颜色 |
1 | 0.05 mL | 浅黄色 | 无色 | |
2 | 0.20 mL | 深黄色 | 无色 | |
3 | 0.25 mL | 浅黄色 | 蓝色 | |
4 | 0.30 mL | 无色 | 蓝色 |
(1)取实验2后的溶液,进行如下实验:
经检验,上述白色沉淀是AgCl。写出加入0.20 mL NaClO3后,溶液中ClO3-和I-发生反应的离子方程式: 。
(2)查阅资料:一定条件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-。
作出假设: NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)中的反应产物继续反应,同时生成Cl2。
进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行以下实验,进一步佐证其中含有IO3-。
其中试剂X可以是 (填字母序号)。
a.碘水 b.KMnO4溶液 c.NaHSO3溶液
② 有同学提出,仅通过湿润淀粉KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2,便补充了如下实验:将实验4中的湿润淀粉KI试纸替换为湿润的淀粉试纸,再滴加0.30 mL 1.33 mol·L−1 NaClO3溶液后,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化。进行以上对比实验的目的是 ,进一步佐证实验4中生成了Cl2。
获得结论:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是 (用离子方程式表示)。
(3)小组同学继续实验,通过改变实验4中硫酸溶液的用量,获得如下实验结果:
编号 | 6.0 mol·L−1 H2SO4溶液用量 | 试管中溶液颜色 | 淀粉KI试纸颜色 |
5 | 0.25 mL | 浅黄色 | 无色 |
6 | 0.85 mL | 无色 | 蓝色 |
①对比实验4和5,可以获得的结论是 。
②用离子方程式解释实验6的现象: 。
煤制天然气工艺是煤高效洁净利用的新途径之一,其工艺流程简图如下:
(1)反应I:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+135kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用: 。
(2)反应II:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=−41kJ·mol-1。下图表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。
①判断T1、T2和T3的大小关系: 。
②若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应I和水气变换反应II后,得到CO与H2的物质的量之比为1:3,则反应II应选择的温度是 (填“T1”“T2”或“T3”)。
(3)①甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S和 。
②工业上常用热碳酸钾法脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的化学方程式是 。
(4)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H1=−41kJ·mol−1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ∆H2=−484kJ·mol−1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ∆H3=−802kJ·mol−1
反应IV:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H= 。
利用硫铁矿(主要成分FeS2)生产硫酸和绿矾(FeSO4·7H2O)的工业流程示意图如下:
(1)沸腾炉中,硫铁矿进行粉碎处理的目的是 。
(2)接触室中,发生的主要反应是SO2与O2的反应,其化学方程式是 。
(3)反应釜中,烧渣经过反应转化为溶液I和固体。
① 烧渣中的FeS在反应中做 剂(填“氧化”或“还原”)。
② 溶液I中所含溶质的化学式是 。
(4)操作a的主要步骤是:加热浓缩、 、过滤洗涤。
(5)流程中,固体X可以选择硫铁矿(FeS2)或 ;当固体X为硫铁矿(FeS2)时,将溶液I与固体X发生反应的离子方程式补充完整:
FeS2+ + ===Fe2++SO42-+
在化学研究中,往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。
(1)用离子方程式解释现象I中出现胶状沉淀的原因: 。
(2)II中加碱时出现的现象是 ,此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是 。
(3)III中加碱时出现的现象是 。
(4)用离子方程式解释IV中加碱时出现的现象: 。
(5)滴加试剂顺序的变化,会影响溶液中的现象和发生的反应,请继续分析以下实验。
实验 | 试剂及操作 | 现象 | |
试管 | 滴管 | ||
1.0 mL | 0.1 mol·L−1 Fe(NO3)2溶液 | 先滴加1.5 mL 1.0 mol·L−1 H2SO4溶液; 再滴加1.0 mL 0.5 mol·L−1 NaOH溶液 | V.加酸时溶液无明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化 |
①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0 mL 0.1 mol·L−1 Fe(NO3)2溶液中 ,溶液立即变红,说明溶液中含Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。
② 推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:
a.酸性条件下,0.1 mol·L−1 Fe(NO3)2溶液中的Fe2+被NO3-氧化;
b. (用离子方程式表示)。
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。W的气态氢化物能使紫色石蕊溶液变蓝,W和X两种元素的最高价氧化物的水化物均能与Y的氢氧化物发生反应,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为16。
(1)W单质的电子式是 。
(2)请用化学用语解释W的气态氢化物能使紫色石蕊溶液变蓝的原因: 。
(3)已知As元素的原子序数为33,与W在同一主族,As在元素周期表中的位置是 。
(4)W的最高价氧化物的水化物与Y的氢氧化物发生反应的离子方程式是 。
(5)X与Z的单质之间发生反应的化学方程式是 。
(6)已知Q与Z是位于相邻周期的同主族元素。某温度下,两种元素的气态单质与H2发生化合反应生成气态氢化物的平衡常数分别为KQ= 5.6×107,KZ = 9.7×1012。Q的元素符号是 ,理由是 。
已知: 。25℃时,调节初始浓度为1.0 mol•L-1 的Na2CrO4溶液的pH,测定平衡时溶液中c()和c(H+),获得如右图所示的曲线。下列说法不正确的是
A.平衡时,pH越小,c()越大
B.A点CrO的平衡转化率为50%
C.A点CrO转化为反应的平衡常数K=1014
D.平衡时,若溶液中c()=c(),则c(H+) > 2.0×10-7 mol·L-1