世界上最早发现并使用锌的是中国,明朝末年天工开物)书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题:
(1)Zn在元素周期表中位于____________区。
(2)硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+ 的名称是____________,中心原子的配位数为______;NH3为该配合物的_________________。
②中,中心原子的轨道杂化类型为___________________。
③NH3极易溶于水,除了因为它们都是极性分子外,还因为_____________________。
(3)Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间构型为______________。
(4)氧化锌的结构有多种,其中一种立方闪锌矿的结构如图所示,若该晶胞的边长为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值,则立方闪锌矿晶体的ρ密度为_________g/cm3。
某实验小组先用如图所示装置制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[ (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。已知:硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
实验步骤如下:
①称取0.7 g铁粉,用10 mL 10%Na2CO3溶液煮沸洗净,加入烧瓶中,再加入10 mL1 mol/LH2SO4溶液反应。
②保持温度在70~80°C之间,至反应无明显气泡产生,停止加热,过滤,称量残余固体质量。
③向FeSO,溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,在70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50 mL乙醇中,析出晶体。用95%的酸性乙醇溶液洗涤晶体两次,用滤纸吸干,即可得到硫酸亚铁铵晶体。
回答下列问题:
(1)图中盛装1 mol/L的H2SO4溶液的仪器名称是_____________,若用98%的浓硫酸来配制100 mLH2SO4溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯玻璃棒、量筒、________、_________。图示装置中的加热方式是_______________。
(2)由于加入的铁粉不纯,反应过程中会产生少量PH3气体,因此需使用封闭装置。用CuSO4溶液吸收PH3时会有磷酸和一种紫红色固体生成,则该反应的化学方程式为__________________。
(3)铁粉和硫酸采取步骤①中的配比关系的主要原因是_____________________。
(4)步骤②中,为避免在过滤时析出FeSO4晶体,可采取的措施是________________。
(5)步骤③将溶液趁热倒入50 mL乙醇中,该操作的目的是_____________________。
(6)已知酸性高锰酸钾溶液可与Fe2+发生氧化还原反应: +5Fe2+ +8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。现称取3. 30 g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (相对分子质量为392)产品(杂质只有FeSO4·7H2O,相对分子质量为278)溶于稀硫酸中,然后用0.10 mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,达到终点时消耗了18. 00 mL酸性高锰酸钾溶液。
①滴定终点时的现象是_________________。
②产品中 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为_____________(保留4位有效数字)。
天然铝土矿中Al2O3的含量为50% ~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3、MgO等,工业上用天然铝土矿生产铝锭的工艺流程如下:
已知部分氢氧化物沉淀的pH如下表:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀时的pH(离子初始浓度为0.01 mol/L) | 3.7 | 2.2 | 9.6 |
完全沉淀时的pH(离子浓度<10-5 mol/L) | 4.7 | 3.2 | 11.1 |
请回答下列问题:
(1)为了加快反应速率,提高氧化铝的利用率,通常会将铝土矿先进行“操作①”后再加入盐酸,“操作①”为______________________。
(2)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)上述流程中多次重复的操作的名称为________________,该操作用到的玻璃仪器除烧杯外还需要________________ 。
(4)“溶液B"中加入物质C调节pH的范围为________________,溶液中的Mg2+是在操作________________ (填序号)中分离出去的。
(5)固体A的主要成分为_________________(填化学式,下同);固体F的主要成分为________________。
(6)“操作⑥”在电解槽中进行,电解氧化铝一般是石墨和铁作两个电极,写出石墨电极上发生反应的电极反应式:________________。若电解过程中转移了3 mol电子,则阴极上生成物的质量为_________________g。
煤和天然气都是重要的化石资源,在工业生产中用途广泛。
(1)燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是______________,达到该目的时发生反应的化学方程式为__________________________ 。
(2)煤的综合利用包括______________ (将煤隔绝空气加强热)、煤的气化和液化。煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为______________ 。
(3)CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H。 查阅资料得出相关数据如下:
温度/°C | 400 | 500 |
平衡常数K | 9 | 5.3 |
①该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的△S_____(填“>”或“<”")0。
②在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 mol CO(g)和0.1 mol H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为_____________。
(4)将2 mol CH4和4 mol H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,发生反应:CH4(g)+ H2O(g)⇌CO(g)+ 3H2(g)。CH4的平衡转化率与温度、压强的变化关系如图所示。
①200 °C时,该反应的平衡常数K=_________________。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_________________。
③压强:p1________________ (填“>”“<”或“=”)p2。
25 ℃时,向20 mL0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L 的NaOH溶液,(忽略反应前后溶液体积变化)原溶液中部分粒子的物质的量随滴入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.II表示的是HA-的物质的量的变化曲线
B.NaHA水溶液显碱性
C.的值随着V[NaOH(aq) ]的增大而减小
D.当V[NaOH(aq)] = 20 mL时,溶液中存在关系:c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.05 mol/L
某学习小组为探究传统的Al—空气—海水电池,设计了如图所示的实验装置。该电池工作时,下列说法正确的是( )
A.多孔Pt—Fe合金电极有利于吸附O2
B.负极的电极反应式为
C.若反应中消耗5.4 g Al,则消耗3.36 L O2
D.当1 mol O2参与反应时,有4 mol阳离子通过阳离子交换膜