题目内容
(14分)工业上SnSO4是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业,其制备路线如下:
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提示:①已知在酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。
②已知Ksp[Sn(OH)2] =1.0×10-26
回答下列问题:
(1)SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是_____,加入Sn粉的作用是____。
(2)反应I生成的沉淀为SnO,写出该反应的离子方程式_______________。
(3)检验沉淀已经“漂洗”干净的方法__________________________。
(4)反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH,若溶液中c(Sn2+)=1.0molL-1,则应控制溶液pH______。
(5)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,请写出发生反应的离子方程式________。
(1)抑制Sn2+水解;(2分) 防止Sn2+被氧化(2分)(2)Sn2+ + CO32-=SnO↓ + CO2↑ (3分)
(3)取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明洗涤干净;(2分)
(4)小于1 (2分)(5)Sn2+ + H2O2 + 2H+=Sn4+ + 2H2O (3分)
【解析】
试题分析:(1)Sn2+在溶液中水解,溶液显酸性,因此SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是抑制Sn2+水解;又因为Sn2+易被氧化,所以加入Sn粉的作用是防止Sn2+被氧化。
(2)反应I生成的沉淀为SnO,同时还有气体产生,所以根据原子守恒可知生成的气体是CO2,所以该反应的离子方程式为Sn2+ + CO32-=SnO↓ + CO2↑。
(3)沉淀表明有吸附的氯离子,因此可以通过检验氯离子来检验沉淀是否已经“漂洗”干净,所以实验方法是取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明洗涤干净。
(4)已知Ksp[Sn(OH)2] =1.0×10-2,因此若溶液中c(Sn2+)=1.0molL-1,则溶液中氢氧根的浓度是
,所以应控制溶液pH为。
(5)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,其中双氧水的还原产物是水,而SnSO4的氧化产物是Sn4+,则发生反应的离子方程式为Sn2+ + H2O2 + 2H+=Sn4+ + 2H2O。
考点:考查盐类水解、溶解平衡以及氧化还原反应应用等
(13分)Ⅰ、短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示。
X | |||
Y | Z |
25℃,0.1 mol·L-1M溶液(M为Y的最高价氧化物的水化物)的pH为13。
(1)Y的离子结构示意图为 。
(2)X、Z的气态氢化物稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装M溶液的原因是 (用离子方程式表示)。
(4)工业上,用X单质制取Z单质的化学方程式为 。
(5)X的最高价氧化物与某一元有机酸的钾盐(化学式为KA,A-为酸根)溶液反应的化学方程式为 。(已知25℃,X的最高价氧化物的水化物的电离常数为Kal =4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;HA的电离常数Ka=1.1×10-10)
Ⅱ、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 |
平衡常数 | 9.94 | 9 |
请回答下列问题:
(6)上述正反应方向是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(7)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
(8)830K时,若起始时:C(CO)=2mol/L,C(H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为 ;K值为 。
(9)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应:Ni (s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g),ΔH<0。
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是 (填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,ΔH减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时, CO的体积分数降低
D.当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态