常温下,将体积均为1 mL、浓度均为0.10 mol/L的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V mL,pH随lg V的变化情况如图所示,下列叙述中正确的是
A. XOH是弱碱
B. pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH>X2CO3
C. 已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远大于Ka2,则Ka2约为1.0×10−10.2
D. 当lg V=2时,若X2CO3溶液的温度升高,溶液碱性增强,则减小
常温下,将通入的KOH溶液中。溶液中水电离出的离子浓度与通入的的体积的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A
A.a点溶液中:水电离出的
B.b点溶液中:
C.c点溶液中:
D.d点溶液中:
锶(Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与钙和钡属于第ⅡA族元素。
(1)碱性:Sr(OH)2___Ba(OH)2(填“<”或“>”;锶的化学性质与钙和钡类似,用原子结构的观点解释其原因是___。
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应,过滤;
Ⅱ.向滤渣中加入足量盐酸充分反应,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入足量的稀硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入氯水,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;
Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量的碳酸氢铵溶液,充分反应后过滤,将沉淀洗净,烘干,得SrSO3。
已知:ⅰ.相同温度时溶解度:BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4
ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 3.4 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
①步骤Ⅰ中,反应的化学方程式是______。为提高此步骤中锶的转化效果可以采取的措施有(任答两点即可):______。
②步骤Ⅱ中,能与盐酸反应而溶解的物质有______。
③步骤Ⅳ的目的是_______。
④下列关于该工艺流程的说法正确的是________(填字母代号)。
a.该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、SO42-、Cl-
b.SiO2在步骤Ⅰ操作时被过滤除去
c.步骤Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液可以提高NH4HCO3的利用率
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
__C+__K2Cr2O7+__→__CO2↑+__K2SO4+__Cr2(SO4)3+_H2O
请完成并配平上述化学方程式。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116 kJ⋅mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是___;
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.使用高效催化剂
②已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ⋅mol-1;
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ⋅mol-1
则表示1 mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为___;
③在容积为1 L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是______;
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=___。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4 mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___。
某小组以CoCl3•6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。
①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mLc1 mol•L-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol•L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是___。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用______式滴定管,可使用的指示剂为_______。
(3)样品中氨的质量分数表达式为_______。
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将_____(填“偏高”或“偏低”)。
(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是_____;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol•L-1,c(CrO42-)为_____ mol•L-1。(已知:K sp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)
(6)经测定,样品X中钴氨氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价为_____,制备X的化学方程式为______;X的制备过程中温度不能过高的原因是_____。
天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)是获取锶元素的各种化合物的主要原料。回答下列问题(相关数据如下):
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
Sr(OH)2 | 0.91 | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
ⅡA元素氢氧化物 | Be(OH)2 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | Sr(OH)2 | Ba(OH)2 | ||||
25℃时饱和溶液浓度mol⋅L-1 | 8.00×10-6 | 5.00×10-4 | 2.00×10-2 | 6.00×10-2 | 2.00×10-1 |
I.(1)SrO2中氧元素的化合价为___。Sr(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性___。(填“强”或“弱”),25℃时Mg(OH)2的溶度积为___。
(2)工业上可以用SrO与铝粉充分混合,在真空加热反应生成金属锶和3SrO⋅8Al2O3,写出该反应的化学方程式___。
Ⅱ.以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)生产Sr(OH)2⋅xH2O的工艺如下:
(3)滤渣2为混有CaCO3的SrCO3,写出生成SrCO3的化学方程式___。
(4)加热水浸固体3是为了获得较为纯净的Sr(OH)2涪液,此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大,有利于___。
(5)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2⋅xH2O产品的步骤为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。为得到较大颗粒的Sr(OH)2⋅xH2O晶体,可采用的方法是___(填一种)。
(6)取m g纯净Sr(OH)2⋅xH2O产品溶于水,加入过量纯碱溶液后过滤、洗涤、干燥后,得到n g滤渣,则x=___(用含m、n的式子表示)。