【化学——选修2:化学与技术】(15分))
(1)粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO2-4等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______ ________(填序号)
(2)工业生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? (填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是”或“否”);
(3)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦碳在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
SiO2 + C + N2 = Si3N4 + CO)
①配平上述反应的化学方程式
②该反应的平衡常数表达式为K= 。
(4)水是一种重要的自然资源,天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 _ _ (填两种物质名称),其净水作用的原理是 .
(15分)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)铜可采用如下方法制备:
火法炼铜:Cu2S+O2 2Cu+SO2
湿法炼铜:CuSO4+Fe FeSO4+Cu
上述两种方法中,铜元素均被_____ _____ (填“氧化”还是“还原”)成铜单质。
(2)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·2H2O,实验室模拟回收过程如下:
①步骤1中反应的离子方程式是______ _________。
②步骤2所加的氧化剂最适宜的是____________ ________。
A.HNO3 B.H2O2 C.KMnO4
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到5,此时Fe3+浓度为____ ______
[Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38],可选用的“试剂1”是____ ______(写出一种即可)。
④蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是__________ _____________ (用化学方程式并结合简要的文字说明),再经冷却、结晶、过滤,得到CuCl2·2H2O。
(3)欲实现反应Cu+H2SO4(aq)=CuSO4+H2↑,在你认为能实现该转化的装置中的括号内,标出电极材料(填
“Cu”或“C”)。并写出电极反应式。
。
(14分) 为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式: 。
(2)试剂X是。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如下图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是 。
(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计以下三种途径:
写出途径①中反应的离子方程式 , 请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由 。
(14分)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质。写出其 中D与水反应生成的酸名称 。
(2)若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出③反应 的化学方程式 。
(3)若D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反
应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出④反应离子方程式 。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式 。
(5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②⑤反应均用到同一种非金属单质。写出④反应的离子方程式 。
在AlCl3和MgCl2的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量,经测定,加入NaOH的体积和所得沉淀的物质的量的关系如下图所示(b处NaOH溶液的体积为1L),则下列判断不正确的是( )
A. NaOH的浓度为0.6mol/L B.在a点处溶液中的溶质为NaCl
C.在b点处溶液中的溶质只有NaAlO2 D.图中线段oa:ab=5:1
亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:Li2NH+H2===LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是( )
A.Li2NH中N的化合价是-1
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H-的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同