【题目】PbCO3可用于油漆、陶瓷和玻璃等工业。由方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCO3的流程如下:
已知:PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水;各物质的溶度积见下表。试回答下列问题:
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | PbCl2 | PbS | PbCO3 |
Ksp | 2×10-13 | 8.0×10-16 | 1×10-38 | 1.6×10-5 | 8.0×10-28 | 7.4×10-14 |
(1)PbCO3的名称是________。
(2)步骤①中MnO2的作用是________,根据下图分析①的最佳反应条件是________。
(3)步骤②趁热抽滤的原因是___________________。
(4)步骤③洗涤用的试剂是____________。
(5)将滤液Y先酸化,然后加入MnO2,反应的离子方程式为__________;若反应后c(Mn2+)=0.2mol/L,进一步调节溶液的pH可分离Fe3+和Mn2+,溶液所调的pH范围为_______[c(Fe3+)≤1×10-5 mol/L时表示Fe3+已沉淀完全]。
(6)步骤④反应的离子方程式为______________。
(7)样品PbCO3中有少量PbCl2杂质,提纯的实验方案是________。
【答案】碳酸铅 氧化剂(将难溶的PbS转化为S和溶液中的PbCl2-) 80℃和3mol/LHCl PbCl2降温易结晶析出,趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离 冷水或乙醇 2Fe2+ + 4H+ + MnO2=2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O 3≤pH<8或3~8 PbCl2+CO32-=PbCO3 +2Cl- 向样品中加Na2CO3溶液浸取,过滤洗涤或向样品中加热水浸泡,趁热过滤,热水洗涤
【解析】
方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入盐酸,发生氧化还原反应生成PbCl2、MnCl2和FeCl3以及硫沉淀,加入NaCl促进反应PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq),趁热过滤,滤液X中含有PbCl42-(aq)和FeCl3,冷却后过滤得到PbCl2产品和滤液Y,PbCl2中加入碳酸钠溶液发生沉淀的转化生成PbCO3,据此分析解答。
(1)PbCO3的名称为碳酸铅,故答案为:碳酸铅;
(2)步骤①反应生成了硫沉淀,说明MnO2是氧化剂,将难溶的PbS转化为S和溶液中的PbCl2-,根据图象,80℃和3mol/LHCl时,浸取率最高,故答案为:氧化剂(或将难溶的PbS转化为S和溶液中的PbCl2-);80℃和3mol/LHCl;
(3)根据流程图步骤③的提示,PbCl2降温易结晶析出,因此步骤②需要趁热抽滤,有利于铅的化合物与不溶性杂质分离,故答案为:PbCl2降温易结晶析出,趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离;
(4)PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水,步骤③洗涤用的试剂可以是冷水或乙醇,故答案为:冷水或乙醇;
(5)将滤液Y先酸化,然后加入MnO2,二氧化锰将亚铁离子氧化,反应的离子方程式为2Fe2+ + 4H+ + MnO2=2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O;若反应后c(Mn2+)=0.2mol/L,进一步调节溶液的pH可分离Fe3+和Mn2+,根据表格数据,使Fe3+完全沉淀时,溶液中c(OH-)=≥=1×10-11,此时pH≥3,使Mn2+恰好开始沉淀时,溶液中c(OH-)===1×10-6,此时pH=8,因此需要调节溶液的pH至3≤pH<8才能达到分离目的,故答案为:2Fe2+ + 4H+ + MnO2=2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O;3≤pH<8;
(6)步骤④中PbCl2中加入碳酸钠溶液发生沉淀的转化生成PbCO3,反应的离子方程式为PbCl2+CO32-=PbCO3 +2Cl-,故答案为:PbCl2+CO32-=PbCO3 +2Cl-;
(7)样品PbCO3中有少量PbCl2杂质,根据PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水,和流程图中PbCl2中加入碳酸钠溶液能够发生沉淀的转化生成PbCO3,提纯的方法是向样品中加Na2CO3溶液浸取,过滤洗涤或向样品中加热水浸泡,趁热过滤,热水洗涤,故答案为:向样品中加Na2CO3溶液浸取,过滤洗涤或向样品中加热水浸泡,趁热过滤,热水洗涤。
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【题目】N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在2 L固定容积的密闭容器中发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中不正确
A. 曲线a表示NO2的物质的量随时间的变化
B. 10 s时,v(正)>v(逆)
C. 20 s时反应达到平衡
D. 0~20 s内平均反应速率 v(O2)=0.05 mol·L-1·s-1
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【题目】元素周期表中钌(Ru)与铁相邻位于铁的下一周期,某钌光敏太阳能电池的工作原理如下图所示,图中RuII*表示激发态。下列说法正确的是( )
A. 电池工作时,直接将太阳能转化为电能
B. 镀铂导电玻璃的作用是传递I-
C. 电池的电解质溶液中I- 和I3-的浓度不断减小
D. 电解质溶液中发生反应:2Ru3+ + 3I-= 2Ru2+ + I3-
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【题目】烧杯中装有50mLH2SO4和 Na2SO4 的混合液,其浓度分别为 0.16mol/L 和 2mol/L,欲使其浓度分别变为 1.6mol/L 和 0.2mol/L,在只有蒸馏水和 18mol/L 浓H2SO4以及必要仪器的条件下,完成任务:
(1)如图所示仪器,配制上述溶液不需用到的是_____(填字母).配制过程中还缺少的玻璃仪器是_____(填仪器名称)
(2)下列操作可能引起所配溶液浓度偏高的有_____
A.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
B.定容时,俯视观察刻度线
C.将量筒洗涤 2﹣3 次,并将洗涤液全部转移至容量瓶中
D.没有用蒸馏水洗烧杯 2﹣3 次,并将洗液移入容量瓶中
(3)实验操作过程中,应量取______mL18molL﹣1的浓 H 2SO4溶液.
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【题目】黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题:
I.探究KO2与水的反应
实验操作 | 现象 | 结论与解释 |
(1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,反应结束后,溶液分成两份 | 快速产生气泡,木条复燃 | 产生的气体是______ |
(2)一份滴加酚酞试液 | 先变红后褪色 | 可能的产物是______ |
(3)另一份滴加FeCl3溶液 | 观察到______ |
II. 探究KO2与SO2的反应
(4)正确的操作依次是___________________。
①打开K1通入N2 ,排尽装置内原气体后关闭
②拆卸装置至实验完成
③检查装置气密性,然后装入药品
④打开分液漏斗活塞K2
(5)A装置发生的化学方程式为____________________。
(6)用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足,你的改进措施是_____。
(7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL溶液,等分为M、N两份。
①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、__,称重为2.33g。
②将N溶液移入_______(填仪器名称)中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL。
③依据上述现象和数据,请写出该实验总反应的化学方程式___________。
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【题目】祖母绿是四大名贵宝石之一,主要成分为Be3Al2Si6O18,含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈现各种颜色。回答下列问题:
(1)基态Ni2+的电子排布式为_______________;宝石中Si的杂化方式是____。
(2)成键元素电负性差值越大,化学键离子性百分数越高,在卤素与Al组成的化合物中,离子性百分数最高的化合物是______(填化学式)。
(3)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制高纯度铬粉,它的沸点为220℃。Cr(CO)6的晶体类型是______,加热Cr(CO)6可得到高纯度铬粉和CO,反应破坏的作用力类型为_________。
(4)多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示),它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试判断分裂能Δ[Fe(H2O)63+] _____ Δ[Fe(H2O)62+](填“>”“<”或“=”),理由是___________________________。
(5)①氧化镍晶胞如图甲所示,A的原子坐标参数为:(0,0,),则底面面心B的原子坐标参数为_______________。
②按图乙所示无限拓宽延长,NiO可形成“单层分子”,氧离子和镍离子均看着球体,其半径分别为a pm、b pm,“单层分子”截割出的最小重复结构单元在空间呈长方体,则离子在长方体内的空间利用率为____________(列出计算式即可)。
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【题目】常温下,将等体积,等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
A. c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) B. c(H+)+c(NH4+)>c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
C. c(Cl-)>c(HCO3-)>c(NH4+)>c(CO32-) D. <1.0×10-7mol/L
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【题目】向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01mol<n(CO2) 0.015时发生的反应是:2 NaAlO2+ CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3下列对应关系正确的是( )
选项 | n(CO2)/mol | 溶液中离子的物质的量浓度 |
A | 0 | c(Na+)>c(AlO2-)+c(OH-) |
B | 0.01 | c(Na+)>c(AlO2-)> c(OH-)>c(CO32-) |
C | 0.015 | c(Na+)> c(HCO3-)>c(CO32-)> c(OH-) |
D | 0.03 | c(Na+)> c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+) |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】如图是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,填空回答:
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ① | ② | ③ | ④ | ||||
三 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | ⑩ |
用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为______________。
(2)氧化性最强的单质是_____________。
(3)这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是_____________,碱性最强的是_____________,呈两性的氢氧化物是_____________。
(4)写出①②③⑦对应的氢化物的稳定性由强到弱的是_____________,
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