题目内容
【题目】氧、硫、硒、碲都位于元素周期表的VIA族,其化合物在化工生产中有广泛应用。
(1)下列性质的递变顺序不正确的是_____(填字母)。
A.酸性:H2SeO4>H2SeO3 B.非金属性:O>S>Se>Te
C.还原性:H2Te>H2Se>H2S>H2O D.热稳定性:H2O>H2Te>H2Se>H2S
E.沸点: H2Te>H2Se>H2S>H2O
(2)在常温下进行的置换反应X+W→Y+V中, H2O可以扮演不同的“角色”。已知X、Y是短周期主族元素形成的单质,W、V是化合物。
①若W是水,且作还原剂,反应的化学方程式为_________。
②若V是水,为还原产物,反应的化学方程式为_____________。
(3) ①一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的H2S,发生反应H2S(g)S2(g)+2H2(g)。下列情况中,可判断该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的压强不再变化
C. 不再变化 D.H2S与H2的消耗速率相等
②已知:液态CS2完全燃烧生成CO2、SO2气体,每转移3mol电子时放出269.2kJ热量。写出表示CS2(1)的燃烧热的热化学方程式:______________。
(4) ①工业上,用S02还原TeC14溶液制备碲(Te),反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。
②以石墨为电极,电解强碱性Na2TeO3溶液也可获得碲,电解过程中阴极的电极反应式为_____;阳极产生的气体是_____ (填化学式)。
【答案】 DE 2F2+2H2O=O2+4HF O2+2H2S=2S↓+2H2O BD CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1076.8 kJ·mol-1 2∶1 TeO32-+4e+3H2O=Te+6OH- O2
【解析】(1) A.同一元素的含氧酸,元素的化合价越高,酸性越强,酸性H2SeO4>H2SeO3 ,故A正确;B. 同一主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,非金属性:O>S>Se>Te,故B正确;C.元素的非金属性越强,对应离子的还原性越弱,还原性:H2Te>H2Se>H2S>H2O,故C正确;D. 元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越强,热稳定性:H2O >H2S >H2Se>H2Te,故D错误;E.水分子间能够形成氢键,水的沸点最高,故E错误;故选DE;
(2) ①W是水,作还原剂,则X是氧化剂,且是单质,能和水反应且作氧化剂的短周期元素单质是氟气,氟气和水反应的化学反应方程式为:2F2+2H2O═O2+4HF,故答案为:2F2+2H2O═O2+4HF;
②V是水,则W为氢化物,且X为O2,符合条件的置换反应为O2+2H2S=2H2O+2S↓,故答案为:O2+2H2S=2H2O+2S↓;
(3) ①A.反应中的物质均为气体,混合气体的密度始终不变,不能判断反应达到平衡状态,错误;B.反应前后气体的物质的量发生变化,混合气体的压强不再变化,说明气体的物质的量不变,能够判断反应达到平衡状态,正确;C. 始终为2:1,不能判断反应达到平衡状态,错误;D.H2S与H2的消耗速率相等,说明正逆反应速率相等,能够判断反应达到平衡状态,正确;故选BD;
②液态CS2完全燃烧生成CO2、SO2气体,反应的方程式为CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g),根据O元素化合价的变化,反应中转移的电子数为12,每转移3mol电子时放出269.2kJ热量,则转移12mol电子放出热量269.2kJ×4=1076.8 kJ,因此热化学方程式为CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1076.8 kJ·mol-1,故答案为:CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1076.8 kJ·mol-1;
(4) ①工业上,用SO2还原TeC14溶液制备碲(Te),反应的方程式为2SO2+TeC14+ 4H2O =Te+2H2SO4+4HCl,其中氧化产物为硫酸,还原产物为Te,物质的量之比为2:1,故答案为:2:1;
②以石墨为电极,电解强碱性Na2TeO3溶液也可获得碲,电解过程中阴极发生还原反应,电极反应式为TeO32-+4e+3H2O=Te+6OH-;阳极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子放电生成氧气,故答案为:TeO32-+4e+3H2O=Te+6OH-;O2。
【题目】工业上采用氨化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰,工艺流程如下:
已知相关信息如下:
①菱锰矿的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②氢氧化物沉淀的条件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.7、3.2;Mn2+、Mg2+开始沉淀的pH分别为8.1、9.1。
③“焙烧”过程的主要反应:MnCO3+2NH4C1MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
④常温下,几种难溶物的Ksp如下表所示:
难溶物 | Mn(OH)2 | MnCO3 | CaF2 | MgF2 |
Ksp | 2.0×10-13 | 2.0×10-11 | 2.0×10-10 | 7.0×10-11 |
(1)分析图1、图2、图3,最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为_____、_____、_____、。
(2)“除杂“过程如下:
①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8>H2O2>Cl2>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择_______(填字母)。
A. (NH4)2S2O8 B.MnO2 C.H2O2 D. Cl2
②调节pH时,pH可取的最低值为________。
③当CaF2、MgF2 两种沉淀共存时,若溶液中c(Ca2+) =1.0×10-5mol/L,则c(Mg2+) =_____mol/L。
(3)“沉锰”过程中,不用碳酸钠溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是____________。
(4)测定碳酸锰粗产品的纯度。实验步骤:
①称取0.5000g碳酸锰粗产品于300mL作锥形瓶中,加少量水湿润。再加25mL磷酸,移到通风橱内加热至240℃,停止加热,立即加入2g硝酸铵,保温,充分反应后,粗产品中的碳酸锰全部转化为Mn(PO4)2]3-,多余的硝酸铵全部分解。用氨气赶尽锥形瓶内的氮氧化物,冷却至室温。
②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol/L的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定,发生的反应为:
[Mn(PO4)2]3- +Fe2+=Mn2+ +Fe3+ +2PO43-。到达滴定终点时,消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积为20.00mL。
计算:碳酸锰粗产品的纯度=________。
误差分析:若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡,则测得的碳酸锰粗产品的纯度_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【题目】卤块的主要成分是MgCl2 , 此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子.若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁.
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+ , 生成Fe(OH)3沉淀除去.
表2原料价格表
物质 | 价格/元吨﹣1 |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是 , 其作用是;
(2)在步骤③中加入的试剂应是;之所以要控制pH=9.8,其目的是;
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是;
(4)在步骤⑤中发生的反应是 .
【题目】海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
成分 | 含量/(mg·L-1) | 成分 | 含量/(mg·L-1) |
Cl- | 18980 | Ca2+ | 400 |
Na+ | 10560 | HCO3- | 142 |
SO42- | 2560 | Br- | 64 |
Mg2+ | 1272 |
(1)电渗析法淡化海水示意图如下图所示;其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
①阳极主要电极反应式是____________。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,两种主要的成分为____________。
③淡水的出口为_______(填“a”、“b”或“c”)。
(2)利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
①从MgCl2·6H2O晶体得到无水MgCl2的主要实验操作是_______________。
②依据上述流程,若将0.5m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为_________L(忽略Cl2溶解)。