【题目】侯德榜是我国著名的工业化学家,又是一个伟大的爱国者,他所发明的制碱法为中国化学工业乃至世界化学工业做出了重要的贡献,被誉为“侯氏制碱法”。请你回答以下问题:
(1)某同学为了验证NaHCO3和Na2CO3的稳定性,设计了如图的实验装置(铁架台、夹持仪器、加热装置等已省略):
你认为在X中应放的物质是__(填化学式)。
(2)某化学研究性学习小组在老师的指导下,模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图的实验装置。
①写出有关仪器的名称:a__,b__。
②实验的操作步骤中,你认为打开旋塞K1、K2的合理顺序应为先打开__,后打开__(填字母代号)。简述理由___。
③在盛饱和食盐水的装置中发生反应的离子方程式为__;装置中气胆的作用是__。
【答案】NaHCO3 分液漏斗 圆底烧瓶 K1 K2 氨气在水中溶解度很大(1∶700),先通氨气,有利于二氧化碳的充分吸收,可提高制碱的效率 Na++NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4+ 平衡装置内外压强,存储剩余气体
【解析】
侯氏制碱法的流程是在氯化钠溶液先通入氨气,再通入CO2,因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,有碳酸氢钠沉淀生成,经过滤洗涤干燥后,再将碳酸氢钠加热分解可得纯碱,同时生成的CO2循环利用。
(1)碳酸钠比碳酸氢钠稳定,可选择间接加热的方法来比较两种盐的稳定性;
(2)①根据实验装置判断仪器名称;
②侯氏制碱法的原理是先通氨气,再通CO2,利用氨气溶于水形成碱性溶液,更有利于CO2的溶解;
③饱和食盐水中先通氨气,再通CO2,生成了溶解度更小的碳酸氢钠,反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,据此回答问题。
(1)Y是直接加热的固体,可选择碳酸钠,X是间接加热的固体,为碳酸氢钠,这样实验时直接加热的碳酸钠不分解,间接加热的碳酸氢钠发生分解,可知碳酸钠比碳酸氢钠稳定;
(2)①a为分液漏斗,b为圆底烧瓶;
②侯氏制碱法的原理是先通氨气,再通CO2,所以应先打开K1,再打开K2,原因是氨气溶于水形成碱性溶液,更有利于CO2的溶解,可提高制碱的效率;
③饱和食盐水中先通氨气,再通CO2,生成了溶解度更小的碳酸氢钠,反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4+;装置中气胆的作用是平衡内外压强,存储剩余气体。
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【题目】NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. CO的摩尔质量为28g
B. 1mol·L-1 NaOH溶液中所含有Na+数目为NA
C. 8g NH4NO3中含有0.2mol N原子
D. 0.5mol H2所占的体积约为11.2L
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【题目】(1)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是_____,X的相对原子质量是_____。
(2)将30mL0.5mol/L的NaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后NaOH的物质的量浓度为_____。
(3)VL硫酸铁溶液中含有mgFe3+离子,则溶液中SO42-离子的物质的量浓度是_____。
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【题目】某工厂采用电解法处理含铬废水,利用耐酸电解槽阴阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意如图,下列说法不正确的是( )
A.a为电源正极
B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O72—+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O
C.若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44L(标准状况)时,有0.2 molCr2O72—被还原
D.阴极区附近溶液pH增大
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【题目】下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳 Ca2++2ClO﹣+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO
B. Ba(HCO3)2溶液与少量的NaOH溶液反应:Ba2++HCO+OH-==BaCO3↓+H2O
C. 用氨水吸收少量二氧化硫 OH﹣+SO2═HSO3﹣
D. 硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-==BaSO4↓
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【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等;②沉淀I中只含有两种沉淀;③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为_________________。
(2)NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为______________。
(3)加入Na2CO3调PH至5.2,目的是________;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为_____。
(4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整PH为2-3,______、_____、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是_____(回答一条原因即可)。
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【题目】铁、钴、镍及其化合物有许多用途。回答下列问题:
(1)基态铁原子核外共有____________种不同空间运动状态的电子,铁、钴、镍基态原子核外未成对电子数最少的价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_________________。
(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,分子中与钴原子通过配位键结合的氮原子的编号是______(填“1”“2”“3”或“4”),分子中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为____________(用相应的元素符号表示),分子中碳原子的杂化轨道类型为____________。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,该晶体固态下不导电,熔融状态、水溶液均能导电,该晶体属于____(填晶体类型)。配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为16,则x=___。
(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和74pm,则熔点NiO____FeO(填“>”“<”或“=”),原因是______。
(5)Ni、O、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为_______g·cm-3.。
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【题目】同温同压下,等质量的 SO2气体和 SO3气体相比较,正确的说法是
A. 密度比为 4:5 B. 物质的量之比为 4:5
C. 体积比为 1:1 D. 原子数之比为 3:4
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【题目】Ⅰ.高铁酸盐在能源,环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:
(1)该电池放电时正极的电极反应式为_________________;若维持电流强度为lA,电池工作10 min,理论消耗Zn______g(己知F=965OOC/mol,计算结果小数点后保留一位数字)。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向______(填“左”或“右”,下同)池移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向______移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线.由此可得出高铁电地的优点有______________。
Ⅱ.第三代混合动力车,可以用电动机,内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力.降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。
(4)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,生成1 mol 水蒸气放热550kJ;若1 g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ,则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。
(5)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为:
H2+2NiOOH2Ni(OH)2。
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时.乙电极周围溶液的pH______(填“增大”,“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为_______________。
(6)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的______腐蚀。利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_______。
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