三硫代碳酸钠(Na2CS3)常用作杀菌剂、沉淀剂。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。
实验1:探究Na2CS3的性质
步骤 | 操作及现象 |
① | 取少量Na2CS3固体溶于蒸馏水配制成溶液并分成两等份 |
② | 向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红色 |
③ | 向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去 |
(1)H2CS3是________酸(填“强”或“弱”)。
(2)已知步骤③的氧化产物是SO42-,写出该反应的离子方程式______
(3)某同学取步骤③所得溶液于试管中,滴加足量盐酸、BaCl2溶液产生白色沉淀,他认为通过测定产生的白色沉淀的质量即可求出实验所用Na2CS3的量,你是否同意他的观点并说明理由______。
实验2:测定Na2CS3溶液的浓度
按如图所示连接好装置,取100mLNa2CS3溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,关闭活塞。
已知:Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸点46℃,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(4)盛放无水CaCl2的仪器的名称是______,B中发生反应的离子方程式是______。
(5)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是______。
(6)为了计算Na2CS3溶液的浓度,对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得19.2g固体,则A中Na2CS3的物质的量浓度为______。
(7)分析上述实验方案,还可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算Na2CS3溶液的浓度,若反应结束后将通热N2改为通热空气,计算值______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
镇痛药物J的合成方法如下:
已知:
+Cl-R3 +HCl
R1COOR2+R3CH2COOR4 +R2OH
(R1、R2、R3、R4为氢或烃基)
(1)B的名称为______;F的结构简式为______。
(2)C中含氧官能团名称为______;②的反应类型为______反应。
(3)③的化学方程式为______。
(4)有机物K分子组成比F少两个氢原子,符合下列要求的K的同分异构体有______种。
A.遇FeCl3显紫色 B.苯环上有三个取代基
(5)是一种重要的化工中间体。以环已醇()和乙醇为起始原料,结合己知信息选择必要的无机试剂,写出的合成路线______。(已知:RHC=CHR RCOOH+R′COOH,R、R′为烃基。用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)
已知:A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大。A是短周期中原子半径最大的元素,B元素3p能级半充满;C是所在周期电负性最大的元素;D是第四周期未成对电子最多的元素;E的原子序数比D大3。试回答下列有关的问题:
(1)写出D元素价电子的电子排布图:______________。
(2)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3 ,[D(H2O)6](NO3)3中阴离子的立体构型是____________。NO2-中心原子的轨道杂化类型为______________,1 mol [D(H2O)6] 3+ 中含有的σ键数为 ______________。
(3)已知B、C两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中___________ (填化学式)为非极性分子。另一种物质的电子式为 ______________。
(4)D是一种硬而脆抗腐蚀性强的金属,常用于电镀和制造特种钢。下图为D的晶胞结构图,则D晶胞属于___________堆积;该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___________。(已知:π=3.14,=1.732)
(5)E晶体的一种晶胞(如图所示)的边长为anm,密度为ρg·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则E的原子半径为___________nm,E的相对原子质量可表示为___________。
C、N、S和Cl元素的单质及化合物在工业生产中的有效利用备受关注。请回答下列问题:
(1)已知:I.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1) =2H2SO4(aq) △H1;
Ⅱ.Cl2(g)+H2O(1)HCl(aq)+HClO(aq) △H2;
Ⅲ.2HClO(aq) =2HCl(aq)+O2(g) △H3
SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(1)=2HCl(aq)+H2SO4 (aq) △H4=__________(用含有△H1、△H2和△H3的代数式表示)。
(2)25℃时,H2SO3溶液中各含硫微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图所示。
已知25℃时,NaHSO3的水溶液pH<7,用图中的数据通过计算解释原因 ____________________。
(3)利用“ Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“ Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图所示:
①放电时,正极的电极反应式为______。
②选用高氯酸钠—四甘醇二甲醚做电解液的优点是_______(至少写两点)。
(4)氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,是常用的饮用水二级消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHC12和NC13),副产物少于其它水消毒剂。
①一氯胺(NH2Cl)的电子式为_______。一氯胺是重要的水消毒剂,其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的物质,该反应的化学方程式为_______。
②在恒温条件下,2molCl2和1molNH3发生反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)= _______ (Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
某科研小组用镍触媒废料(主要成分为Ni-Al合金,混有少量Fe、Cu、Zn及有机物) 制备NiO并回收金属资源的流程如下所示:
已知:相关数据如表1和表2所示
表1部分难溶电解质的溶度积常数(25℃)
物质 | Ksp | 物质 | Ksp |
Fe(OH)3 | 4.0×10-38 | CuS | 6.3×10-34 |
Fe(OH)2 | 1.8×10-16 | ZnS | 1.6×10-24 |
Al(OH)3 | 1.0×10-33 | NiS | 3.2×10-18 |
Ni(OH)2 | 2.0×10-15 |
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表2 原料价格表
物质 | 价格/(元•吨-1) |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
请回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是________________________________。
(2)“试剂a”的名称为__________________;选择该试剂的理由是______。
(3)“氧化”时反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)欲使溶液中Fe3+和A13+的浓度均小于等于1.0×10-6 mol •L-1,需“调节pH”至少为_______________。
(5)“试剂b”应选择__________,“加水煮沸”时,反应的化学方程式为_______________________________。
(6)氢镍电池是一种应用广泛的二次电池,放电时,该电池的总反应为NiOOH+MH=Ni(OH)2+M,当导线中流过2 mol电子时,理论上负极质量减少__________g。充电时的阳极反应式为_______________________________________________。
已知:pK=-lgK,25℃时,二元酸H2A的pK1= 1.85,pK2=7.19。25℃时,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LH2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点所得溶液中:Vo=10mL
B. C点所得溶液中:c(A2- )=c(HA-)
C. b点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
D. d点所得溶液中:A2-的水解平衡常数K1=1×10-7.19