常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN −、Cl −
B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32−、NO3−
C.的溶液中: K+、NH4+、MnO4−、SO42-
D.能使甲基橙变红的溶液中: Na+、NH4+、SO42-、HCO3-
过一硫酸氢钾复合盐(KHSO4·2KHSO5·K2SO4)常用作漂白剂和消毒剂,其制备流程如图:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:H2O2+H2SO4⇌H2SO5+H2O,△H<0;则反应Ⅱ中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5的化学方程式为___。
(2)生产原料的理论比值[n(H2O2):n(H2SO4)]为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是___。
(3)准确称取3.350g复合盐样品配制成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸和足量的KI溶液,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消粍标准溶液20.00mL。计算复合盐中有效成分KHSO5的质量分数。(写出计算过程)(已知:HSO5-+I-+H+→SO42-+I2+H2O,I2+S2O32-→I-+S4O62--未配平)___。
CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=___。
(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=___。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是___。
(3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式:6O2+6e−=6O2− 6CO2+6O2−=3C2O42−+6O2
反应过程中O2的作用是___。该电池的总反应式:___。
某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为测定其组成,进行如下实验。
①氨的测定:精确称取wgX,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V1mLc1mol·L-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH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)滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1,c(CrO42-)为___mol·L-1。
(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)
(6)X的化学为[Co(NH3)6]Cl3。制备X的反应化学方程式为___。
碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为___。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:___,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g) ΔH=+11kJ·mol-1,
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为___。若起始时n(HI)=100mol,则过程中需吸收的能量为___kJ。
②上述反应中,正反应速率为v正=k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为___(以K和k正表示)。
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为___(填字母)
高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8 3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)写出基态锰原子核外电子排布式___。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式是___。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为___~6之间。
(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是___。
(5)写出“沉锰”的离子方程式___。
(6)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=___。