题目内容
【题目】A、B、C、W均为中学常见的物质,它们之间有如图所示的转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
X、Y、Z、W均为中学化学的常见物质,一定条件下它们之间有如下转化关系:
(1)若A、B、C三种物质都含有一种金属元素,且B为两性物质,W俗称苛性钠。
①A、B、C三种物质中所含有的金属元素单质与W反应的化学方程式为_______________。
②A溶液一步转化为C溶液的反应离子方程式为________________。
(2)若X是一种黄绿色的气体,Y的饱和溶液滴入沸水中能生成红褐色胶体。
①检验溶液Z是否变质最灵敏的一种试剂是____________________(名称);
②一定条件下W与水反应的化学方程式_______________________________。
(3)X常温下为气体化合物,Z是一种红棕色气体,X气体的检验方法____________________,X转化为Y的化学方程式为______________________;
(4)X为一元强碱溶液,W是形成酸雨的主要气体。
①则Y到Z的离子方程式为________________________________________;
②请画出向含0.01molX和0.01molY的溶液中逐滴加入0.1mol/L稀盐酸的体积和生成气体的物质的量的关系的图像___________。
【答案】2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2 +H2 Al3-+ 4OH- =AlO2- + 2H2O 硫氰化钾溶液 3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2 使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟) 4NH3+5O24NO+6H2O SO32-+SO2+H2O=2HSO3-
【解析】
W为NaOH。B为两性物质且含有一种金属元素,确定该金属元素为铝元素,因在溶液中产生了B,所以B为Al(OH)3。
(1)①铝与NaOH反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
②A溶液中含有Al3+,与NaOH反应生成了Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2,所以A溶液一步转化为C溶液的离子方程式为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(2)X为黄绿色气体,则X为氯气,Y的饱和溶液滴入沸水中能生成红褐色胶体,说明Y为FeCl3溶液。据此进一步判断W为Fe,Z为FeCl2。
①检验FeCl2溶液是否变质最灵敏的试剂是KSCN溶液,如果FeCl2溶液变质,则滴加KSCN溶液后,溶液呈现血红色;
②在高温条件下铁与水反应:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
(3)红棕色的气体Z是NO2气体;X为气体化合物,经氧气连续氧化生成NO2,猜测X为NH3,Y为NO;检验NH3是利用其水溶液呈碱性,用湿润的红色石蕊试纸检验,如试纸变蓝,说明气体是氨气;或者利用NH3与HCl反应生成白烟这一性质来检验。NH3转化为NO的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)①如果X为一元强碱,W是形成酸雨的主要物质,则推测W为SO2,则根据图示转化关系判断Y为SO32-,Z为HSO3-,则Y到Z的离子方程式为:SO32-+SO2+H2O=2HSO3-;②溶液中含有0.01molOH-和0.01molSO32-,滴入稀盐酸,首先发生反应:OH-+H+=H2O,此时消耗0.1mol/L的HCl共0.1L,没有气体逸出;然后发生反应:SO32-+H+=HSO3-,此时也消耗0.1mol/L的HCl共0.1L,也没有气体逸出;最终发生反应:HSO3-+H+=H2O+SO2↑,此时完全反应消耗盐酸的体积为0.lL,逸出气体的物质的量为0.01mol。据此可绘出图象:。
【题目】钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴,某学生设计流程如下(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质)。
已知:①物质溶解性:LiF难溶于水,Li2CO3微溶于水;
②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。
Fe3+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ | |
pH(开始沉淀) | 1.9 | 7.15 | -0.23 | 3.4 |
pH(完全沉淀) | 3.2 | 9.15 | 1.09 | 4.7 |
请回答:
(1)步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是__________。
(2)写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应生成Cl2的离子方程式:______。
(3)步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH,应使溶液的pH不超过______;废渣中的主要成分除了LiF外,还有______。
(4)NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀,此反应对步骤Ⅳ所起的作用是______。
(5)在空气中加热5.49 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
890~920 | 2.25 |
①加热到210 ℃时,固体质量减轻的原因是__________。
②经测定,加热到210~290 ℃过程中的生成物只有CO2