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目前中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜(主要成分As2O3)可用于治疗...

目前中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜(主要成分As2O3)可用于治疗急性白血病。工业上利用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取As2O3的工艺流程如下:

已知:As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS32-

回答下列问题:

(1)H3AsO3是一种两性偏酸性的化合物,As元素的化合价为_____________

(2)“沉砷FeSO4的作用是________________________

(3)“焙烧”过程产生的气体A的化学式为____________,检验该气体常用试剂为___________

(4)调节pH=0时,发现酸性越强,As2O3的产率越高。可能的原因是__________________。获得As2O3固体,系列操作是_____________________

(5)残留废渣中少量砒霜(As2O3)可以用双氧水氧化成H3AsO4而除去,该反应的化学方程式为:__________________________________

 

+3 与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2S3与S2-结合生成AsS33-(或与S2-结合生成FeS沉淀,使平衡左移,提高沉砷效果) SO2 品红溶液 酸性越强,物质的氧化性或者还原性可能增强或增加氢离子浓度,平衡正向移动促进反应的进行,有利于提高As2O3的产率 过滤 洗涤 干燥 As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 【解析】 酸性高浓度含砷废水加入硫化钠、硫酸亚铁,发生反应产生As2S3和FeS,其中硫酸亚铁可除去过量的硫离子,过滤得到滤渣中含有As2S3和FeS,焙烧滤渣,可生成As2O3、Fe2O3,向其中加入NaOH溶液生成Na3AsO3,Na3AsO3被氧化生成Na3AsO4,生成的气体为SO2,SO2与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3,以此解答该题。 (1)由于在任何化合物中,所有元素化合价代数和等于0,在H3AsO3中,H为+1价,O为-2价,所以As元素化合价为+3价; (2)“沉砷”中FeSO4的作用是与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2S3与S2-结合生成AsS33-,以提高沉砷效果; (3)滤渣中含有As2S3和FeS,焙烧滤渣,As、Fe转化为As2O3、Fe2O3,S元素转化为SO2气体,所以“焙烧”过程产生的气体A的化学式为SO2,SO2气体具有漂白性,可使品红溶液褪色,所以检验该气体常用试剂为品红溶液。 (4)调节pH=0时,由Na3AsO4与净化的SO2气体反应制备As2O3的离子方程式为2AsO43-+2SO2+2H+As2O3+2SO42-+H2O,由于溶液酸性越强,溶液中c(H+)越大,化学平衡正向移动,有利于提高As2O3的产率,且溶液酸性越强,微粒的还原性、氧化性也会越强,使反应更容易进行;从反应体系中获得As2O3固体,系列操作包括过滤、洗涤、干燥。 (5)As2O3可以与H2O2反应H3AsO4,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为:As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4。
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下图为元素周期表的另一种画法——塔式周期表,上面标有部分族及部分元素。请根据周期表中所列的元素回答问题:

(1)碳、氮、氧三种元素的电负性由小到大的顺序为_____________________

(2)Y3+的结构示意图为_____________Z的价电子排布式为_______________

(3)原子簇是由几个到几百个原子组成的相对独立的物质结构单元,如铝原子簇Al13Al14。已知原子簇价电子总数为2820344058……时,原子簇可稳定存在。

Al13的化学性质与第__________族元素性质相似

Al14达到稳定时,呈现的化合价为+2,其原因是___________________

(4)某种化合物由XYZ三种元素组成,其晶胞结构如图所示,则其化学式为____________,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直,根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度:ρ=_______gcm-3(只要求列出计算式)

 

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习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召:让居民望得见山、看得见水 消除大气和水体污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。

(1)HCl为原料,用O2氧化制取Cl2可提高效益,减少污染。

反应为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H=-118.4 kJ/mol,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。原理如图所示:

过程I的反应为:2HCl(g)+CuO(s)=CuCl2(s)+H2O(g)  H =-120. 4 kJ•mol-1,过程II反应的热化学方程式为__________________

(2)CO还原法处理NO:原理为 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2 (g)  H =-744 kJ•mol-1。在容积为2 L的某密闭容器中充入5 mol CO4 mol NO,发生该反应。某温度下,上述反应进行到5 min时放出的热量为558 kJ,则N2的平均反应速率v(N2)=_______mol•L-1• min-1

(3)热分解法处理N2O:某温度下,N2O在金粉表面发生热分【解析】
2N2O(g)=2N2(g)+O2(g),测得c(N2O)随时间t变化关系如图1所示。已知瞬时反应速率vc(N2O)的关系为v=kcnc(N2O) (k是反应速率常数),则n=________k=_____________

(4)铊为重金属元素,对水体污染严重,通过沉淀法可以去除工业废水中的Tl+

①利用硫酸盐还原菌(SRB)的催化作用,可以将废水中有机碳源(CH2O表示)SO42-Tl+去除(原理如图2所示)。写出该反应的离子反应方程式_____________________

②工业污水铊的污染物排放限值为2. 5×10-8 mol•L-1。已知:Ksp(Tl2S) =5×10-21,若铊的含量符合国家排放限值,则处理后的废水中c(S2-)≥______________

 

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用二氧化氯(ClO2)可制备用途广泛的亚氯酸钠(NaClO2),实验室可用下列装置(略去部分夹持仪器)制备少量的亚氯酸钠。

已知:①ClO2沸点为9.9℃,可溶于水,有毒,浓度较高时易发生爆炸。

NaClO2饱和溶液低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解为NaClO3NaCl

B装置为ClO2发生装置,所用试剂NaClO3H2SO4()CH3OH

请回答下列问题:

(1)装置B中试剂X的名称为___________;盛放该试剂的仪器的名称为________________

(2)实验过程中需持续通入一定量的CO2,其目的是______________;反应结束后需再通入一定量的CO2,其目的是_____________________

(3)装置C中的水浴温度应控制在____________________(填温度范围);装置C中生成NaClO2的离子方程式为___________________

(4)上述装置存在一处明显的缺陷,其改进措施为__________________

 

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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展做出巨大贡献的科学家,锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑等。

(1)锂元素在元素周期表中的位置:_________________

(2)氧化锂(Li2O)是制备锂离子电池的重要原料,氧化锂的电子式为_____________

(3)近日华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出了石墨烯电池,电池反应式为LIxC6+Li1-xC6+LiCoO2,其工作原理如图。

①石墨烯的优点是提高电池的能量密度,石墨烯为层状结构,层与层之间存在的作用力是_______

②锂离子电池不能用水溶液做离子导体的原因是___________(用离子方程式表示)。

③锂离子电池放电时正极的电极反应式为________________

④请指出使用锂离子电池的注意问题____________________(回答一条即可)

 

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已知:pNi= -lg c(Ni2+),常温下H2S的电离平衡常数:Kal=l. 3×10-7Ka2=7. 1×10-15。常温下,向10 mL 0. 1 mol•L-1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 mol•L-1Na2S溶液,滴加过程中pNiNa2S溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是

A.EFG三点中,F点对应溶液中水电离程度最大

B.常温下,Ksp(NiS) = 1×10-21

C.Na2S溶液中 c(S2- )+c(HS- )+c(H2S) =c(Na+)

D.Na2S溶液中,S2-第一步水解常数Kh1=

 

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