某学习小组探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应。
实验Ⅰ:向NaOH溶液中加入浓CuCl2溶液,制得含Cu(OH)2的悬浊液,测溶液pH≈13。向悬浊液中通入SO2,产生大量白色沉淀,测溶液pH≈3。推测白色沉淀中可能含有Cu+、Cu2+、Cl- 、SO42-、SO32-、HSO3-。
已知: i. Cu(NH3)42+(蓝色);Cu+Cu(NH3)2+(无色);Cu+Cu+Cu2+
ii. Ag2SO4微溶于水,可溶于一定浓度的硝酸。
实验Ⅱ:
(1)①通过“白色沉淀A”确定一定存在的离子是____________________。
②判断白色沉淀中金属离子仅含有Cu+、不含Cu2+的实验证据是____________________。
③用以证实白色沉淀中无SO42-、SO32-、HSO3-的试剂a是____________________。
④生成CuCl的离子方程式是____________________。
(2)小组同学基于上述实验认为: SO2与Cu(OH)2悬浊液能发生氧化还原反应不仅基于本身的性质,还受到“生成了沉淀促进了氧化还原反应的发生”的影响。设计实验验证了此观点。
①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液,过滤、洗涤获取纯净的Cu(OH)2固体。检验Cu(OH)2固体是否洗涤干净的方法是____________________。
编号 | 实验 | 现象 |
III | 向Cu(OH)2固体中加入一定量的水,制得悬浊液(pH≈8),向悬浊液中通入SO2 | a. 底部产生少量浅黄色沉淀,慢慢消失 b. 静置,底部产生少量红色固体 |
IV | 向CuSO4溶液中通入SO2 | 无沉淀产生 |
②经确认浅黄色沉淀是CuOH,红色固体是Cu,证明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应。最终生成Cu的原因是____________________。
③由实验III、IV可以得出的结论除“生成了沉淀促进了氧化还原反应的发生” 外还有____________________。
某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、石墨和铝箔等,该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi++xe- = LixC6,锂电池充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。
回答下列问题:
(1)放电时电池总反应方程式_______________;该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。
(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。
(3) 分离操作1是_______________;“酸浸”步骤发生的氧化还原反应化学方程式是_______________。
(4)“酸浸”时若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺点是_______________。
(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。
传统中草药金银花对治疗“新冠肺炎”有效,其有效成分“绿原酸”的一种人工合成路线如下:
已知:i.
ii.
回答下列问题:
(1)有机物B的名称是__________。
(2)C→D反应生成的官能团是__________。
(3)反应①的反应类型是__________。
(4)反应②的化学方程式是__________。
(5)反应③的目的是__________。
(6)G→绿原酸反应中,若水解时间过长会降低绿原酸产率,生成副产物F和(写结构简式)_______________。
(7)参照上述合成方法,设计三步反应完成以丙酸为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠 (无机试剂任选) ,写出合成路线__________。
氨氮废水是生活中常见污染物之一,可用电解法加以去除。实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl混合溶液来模拟该过程。
(1)电解处理氨氮废水电解过程中,溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示:
①根据图中数据,处理废水合适的条件是_______________。
②实验中发现阳极会持续产生细小气泡,气泡上浮过程中又迅速消失。结合图1,用电极反应式和离子方程式解释Cl-去除氨氮的原因_______________。
③图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时,均出现氨氮去除速率低而能耗高的现象,共同原因是_______________。
(2)氨的定量测定使用下图装置检测废水中的氨氮总量是否合格。
①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:_______________。
②若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol,则样品混合液中氨氮(以氨气计)含量为_______________mg·L-1。
已知O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,其原子序数依次增大。回答下列问题:
(1)Lv在周期表中的位置是_________。
(2)下列有关性质的比较,能用元素周期律解释的是_________。
a.离子半径:Te2->Se2- b.热稳定性:H2O>H2S
c.熔、沸点:H2O>H2S d.酸性:H2SO4>H2SeO4
(3)从原子结构角度解释Se与S的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_________。
(4)实验室用如下方法制备H2S并进行性质验证。
①设计B装置的目的是证明_________,B中实验现象为_______________。
②实验中经检测发现C中溶液pH降低且出现黑色沉淀。C中反应的离子方程式是_______________。
③有同学根据“强酸制弱酸”原理认为装置A、C中两个反应相矛盾,认为C中不可能出现上述现象。该观点不正确的理由是_______________。
高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末,是一种高效绿色强氧化剂,碱性条件下稳定,可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极,以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液,控制一定电压电解制备高铁酸钠,电解装置和现象如下:
c(NaOH) | 阴极现象 | 阳极现象 |
1 mol·L-1 | 产生无色气体 | 产生无色气体,10min内溶液颜色无明显变化 |
10 mol·L-1 | 产生大量无色气体 | 产生大量无色气体,3min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 |
15 mol·L-1 | 产生大量无色气体 | 产生大量无色气体,1min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 |
下列说法正确的是( )
A.a为石墨,b为铁钉
B.阴极主要发生反应 4OH--4e-== O2↑+ 2H2O
C.高浓度的NaOH溶液,有利于发生Fe-6e-+ 8OH-== FeO42-+ 4H2O
D.制备Na2FeO4时,若用饱和NaCl溶液,可有效避免阳极产生气体