2020年4月20日,习近平总书记来到秦岭,关注山清水秀。下列做法正确的是( )
A.集中深埋废旧电池 B.远海排放工业污水
C.减少冶炼含硫矿物 D.推广使用一次性木筷
某学习小组探究 Mg 与 NaHCO3 溶液反应的机理,做了如下探究。
实验一:
| 实验 A | 实验 B |
操作 | 在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜), 吸入 15mL 饱和 NaHCO3 溶液。 | 在注射器中加入过量镁片(擦去表面 氧化膜),吸入 15mL 蒸馏水。 |
现象 | 有气体产生,20min 后注射器内壁和底部产生 大量白色沉淀 |
缓慢产生气体 |
(1)写出 B 中生成气体的化学方程式_____。
实验二:
(2)实验 A 产生的气体有_____。
实验三:分别取少量实验 A 和 B 的上层清液于两支试管中,各加入 2 滴 BaCl2 溶液,A 中立即产生白色沉淀,B 中无明显现象。
(3)实验三说明 Mg 与 NaHCO3 溶液反应产生了_____(填离子符号)。对 A 中白色固体的成分提出假设:
I.白色固体是 Mg(OH)2;II.白色固体是 MgCO3;III.白色固体是碱式碳酸镁。
实验四:
将 A 中白色沉淀过滤、洗涤后,取 0.1mol 加入 1mol/L 盐酸 800mL 恰好完全反应,产生标况下的 CO2 气体 6.72L。
(4)白色沉淀的主要成分为_____(写化学式)。
(5)综上所述,结合平衡移动原理解释实验 A 中产生现象的原因____________________________。
酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物 F 的合成路线如下:
已知:
(1)A的结构简式为__________________。
(2)B→C的反应类型为________________。
(3)C中官能团的名称为_________________。
(4)C→D的化学方程式为________________________。
(5)写出符合下列条件的D的同分异构体 (填结构简式,不考虑立体异构)__________________________。
①含有五元环碳环结构;②能与 NaHCO3溶液反应放出CO2气体;③能发生银镜反应。
(6)D→E的目的是______________________。
(7)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以 、CH3OH 和格氏试剂为原料制备的合成路线(其他试剂任选)_______________________________________________。
镓(31Ga)、锗(32Ge)都是重要的稀有金属,在化学催化剂、半导体材料、新能源等领域应用广泛,可从锗煤燃烧后的粉煤灰(含 Ga2O3、GeO2、SiO2、Al2O3)中提取, 部分流程如下:
已知:
物质 | GaCl3 | GeCl4 | AlCl3 |
沸点/℃ | 201 | 84 | 183(升华) |
(1)滤渣的主要成分为_____。
(2)①中发生的反应有 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Ga2O3+6H+=2Ga3++3H2O 和_____。
(3)操作 a 的名称是_____,②中控制温度的范围是_____(填字母序号)。
a.20~84℃ b.84~183℃ c.84~201℃
(4)④中发生反应的化学方程式是__________________________________________。
(5)镓能与沸水剧烈反应生成氢气,锗在加热条件下与盐酸或稀硫酸不反应。从原子结构角度解释其原因:______________________
(6)用浓盐酸酸化的磷酸三丁酯(TBP)可以从残液中萃取 Ga3+,相关反应为:TBP+GaCl3+HCl TBPH+·GaCl。用稀 NaOH 溶液对有机相进行反萃取,用盐酸调节反萃取液 pH 至 5~6,然后升温至 85~95℃水解得到 Ga(OH)3,经后续处理得到粗镓。结合化学用语解释用稀 NaOH 溶液对有机相进行反萃取的原因:_________________。
(7)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图所示。镓在阳极溶解生成的 Ga3+与 NaOH 溶液反应生成 GaO ,GaO 在阴极放电的电极反应式是_____________________。
金属冶炼、电镀、电路板生产等过程会产生大量的 Cu2+,Cu2+是一种重金属离子,严重影响水生动植物的生长发育,对人体健康也有很大危害,必须经过处理达标后方可排放。某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表:
项目 | 废水水质 | 排放标准 |
pH | 1.0 | 6~9 |
Cu2+(mg/L) | 1470 | ≤0.5 |
氨氮(mg/L) | 2632 | ≤15 |
Ⅰ.为研究上述废水中 Cu2+的处理方法并实现 Cu 的资源化回收,有研究者进行了如下实验: 向一定体积的废水中加入一定量废铁屑和焦炭粉,置于搅拌器上搅拌 90min、静置,经分析测得上清液中铜含量约为 72mg/L;滤出上清液,向滤液中加入一定量 FeS 固体,充分搅拌后静置,经分析测得其中铜含量已经达标。
(1)在 pH=1.0 的废水中,氨氮的主要存在形式是_____(用化学式表示)。
(2)①加入废铁屑后,废水中的铜含量明显减少,反应的离子方程式是_____
②加入焦炭可以加快反应速率,原因是_________________________________
(3)结合化学用语解释加入 FeS 固体使废水达标的原因_________________________。
(4)在处理废水过程中使用的铁粉会因表面布满一层铜膜而失效,因此要对失效的铁粉进行活化处理,同时回收铜。处理方法为:用一定浓度的氨水浸泡包覆铜膜的铁粉,露置在空气中一段时间后,可以将表面的 Cu 转化为[Cu(NH3)4]2+与铁粉分离。
请写出 Cu 转化为 [Cu(NH3)4]2+的离子方程式:_____。
Ⅱ为研究废水处理的最佳 pH,取五份等量的 I 中上清液, 分别用 30%的 NaOH 溶液调节 pH 值至 8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量。实验结果如图所示。查阅资料可知:Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-。
(5)根据实验结果,你认为最佳的 pH 约为_____________________________。结合资料解释实验结果呈图中 b~d 段曲线所示的原因:_________________________。
硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含 Mg2B2O5·H 2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
已 知 :H3BO3+H2O H++B(OH),Ka = 5.81×10 −10
(1)“吸收”过程中反应的化学方程式为_________________________________。
(2)“滤渣 1”的主要成分有_____。
(3)为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+离子,可选用的化学试剂是____________________________。
(4)在“过滤 2”前,将溶液 pH 调节至 3.5,目的是_____。
(5)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为________________________________________________。