(15分)2012年4月15日,央视曝光河北一药用胶囊厂用皮革废料所生产明胶作原料。这些企业用生石灰处理皮革废料进行脱色漂白和清洗,随后熬制成工业明胶,卖给浙江新昌县药用胶囊生产企业,最终流向药品企业,进入消费者腹中。记者调查发现9家药厂的13个批次药品所用胶囊重金属铬含量超标。重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。(写一种即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O ;
3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O ① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是 。
(4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K= ,若继续加水稀释,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:□Cr2O72-+□S2-+□H2O - □Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-
阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:
主要试剂和产品的物理常数
请根据以上信息回答下列问题:
(1)①合成阿斯匹林时,最合适的加热方式是 。
②抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是 。
(2)提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤,则加饱和NaHCO3溶液的目的是 。
另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。方法如下:
(3)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示,
①使用温度计的目的是 。冷凝水的流进方向是 。(填“b”或“c”)。
②重结晶提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少的原因 。
(4)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(5)该学习小组在实验中原料用量:2.0 g水杨酸、5.0 mL醋酸酐(ρ=1.08 g/cm3),最终称得产品m=2.2 g,则所得乙酰水杨酸的产率为 。
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol·L-1 | 未测定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H
0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)= 2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。
A、B、C、D、E、F六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下:
(Ⅰ)原子半径:A < C < B < E < D
(Ⅱ)原子的最外层电子数:A = D, C = E, A+B = C。
(Ⅲ)原子的核外电子层数:B = C = 2A
(Ⅳ)B元素的主要化合价:最高正价+最低负价 = 2
(Ⅴ)F的单质或合金是用量最大的金属材料。
请回答:(1)甲由A、B两种元素按原子数之比为3:1组成的物质,写出其电子式 ;
(2)写出某含F黑色的磁性氧化物与B最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式: 。
(3)由A、C、E三种元素组成的两种气体化合物,相互反应能生成淡黄色固体的化学反应方程式为: 。
(4)上述元素中A、B、C、E、F的五种元素可形成一种常见复盐,经检测该复盐由三种离子组成且离子个数比为1:1:2,向该盐溶液加入酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀;加入NaOH溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该复盐的化学式为 。为检验该复盐中的某种有色离子存在,请写出实验的操作步骤和现象 ;
(5)将上述复盐配成0.1L 0.1mol/L的溶液,向其中加入0.06mol的BaCl2固体完全反应后,该溶液中c(SO42-)为: (已知:忽略溶液体积变化。该沉淀的Ksp=2×10-9)
为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以A1作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:电池:Pb(s)+ PbO2(s)+2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s)+ 2H2O(l)
电解池:2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2↑,电解过程中,以下判断正确的是( )
| 原电池 | 电解池 |
A | H+移向Pb电极 | H+移向Pb电极 |
B | 每消耗3molPb | 生成2molAl2O3 |
C | 正极:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O | 阳极:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ |
D |
下表所列各组第Ⅰ栏中的化学反应与第Ⅱ栏中的化学反应,都可以用第Ⅲ栏中的离子方程式表示的是
选项 | 第Ⅰ栏 | 第Ⅱ栏 | 第Ⅲ栏 |
A | 往少量NaOH溶液中投入铝片 | 往过量NaOH溶液中投入铝片 | 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ |
B | 往Fe2(SO4)3溶液中滴入氢氧化钠溶液 | 往Fe2(SO4)3溶液中滴入氢氧化钡溶液 | Fe3++3OH-=Fe(OH3)↓ |
C | 往NaHCO3溶液中滴入Ca(OH)2溶液 | 往NaHCO3溶液中滴入NaOH溶液 | OH-+HCO3-=CO32-+H2O |
D | 往NaOH溶液中通入过量CO2气体 | 往NaOH溶液中通入少量CO2气体 | CO2+OH-=HCO3- |