(16分)某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置(图3)。![]()
(1)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B:________________________________,D:____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为
B:________________________________,D:____________________________。
(2)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)______________________________ 。
(3)装置E中用MnO2和浓盐酸反应制得Cl2,若反应生成的Cl2体积为2.24L(标准状况),则被氧化的HCl为 mol。
(4)实验结束后,有同学认为装置C中可能含有SO32-、SO42-、Cl-、OH-等阴离子,请填写检验其中SO42-和SO32-的实验报告。
限选试剂:2 mol·L-1 HCl;1 mol·L-1 H2SO4;l mol·L-1 BaCl2;l mol·L-1MgCl2
1 mol·L-1 HNO3;0.1 mol·L-1 AgNO3;新制饱和氯水。
| 编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
| 步骤① | 取少量待测液于试管中,滴入 至过量 | ,证明待测液中含SO32-。 |
| 步骤② | 在步骤①的溶液中滴入少量 | , 证明待测液中含SO42-。 |
(14分)某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。![]()
已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 6.34 | 9.7 |
| Fe3+ | 1.48 | 3.2 |
| Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
(1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,这是由于相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(2)你认为在除铁过程中选用下列物质中的 (填序号)作为试剂甲是比较合适的。
A.KMnO4 B.HNO3 C.H2O2 D.Cl2
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。
(4)请写出加甲物质后,加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe(OH)3反应的离子方程式 。
(5)298K时,残留在乙溶液中的c(Fe3+)在 __ mol/L以下。
[Fe(OH)3的
(6)乙的溶液可直接用作氮肥,则乙的化学式是 。
(7)请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式 。
(13分).Ⅰ、研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验,装置如下图(a为活塞,加热及固定装置已略去)![]()
①连接仪器、 、加药品后,打开a,然后滴入浓硫酸,加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是:
。
③从品红溶液中观察到的现象说明SO2具有 性。
④高锰酸钾溶液中的实验现象是 。
Ⅱ、上述实验中NaOH溶液用于吸收剩余的SO2生成Na2SO3,Na2SO3是抗氧剂。向烧碱和Na2SO3混合溶液中加入少许溴水,振荡后溶液变为无色。
(1)写出在碱性中Br2氧化Na2SO3的离子方程式
(2)反应后的溶液含有SO32-、SO42-、Br-、OH-等阴离子,请填写鉴定其中SO42-和Br-的实验报告(步骤可增减)。
限选试剂:2 mol·L-1 HCl;1 mol·L-1 H2SO4;l mol·L-1 BaCl2;l mol·L-1 Ba(NO3)2;
0.1 mol·L-1 AgNO3;CCl4;新制饱和氯水。
| 编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
| 步骤① | | 有白色沉淀生成,证明待测液中含SO42-。 |
| 步骤② | | |
| 步骤③ | | |
| …… | | |
(12分)欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。![]()
(1)Si在周期表中的位置是 。
(2)下列说法正确的是 。
| a.酸性:H2CO3>H2SiO3 | b.原子半径:O<C<Si<Al |
| c.稳定性:H2O>CH4>SiH4 | d.离子半径:O2-<Al3+ |
(4)该矿石和1 mol L-1HNO3反应的离子方程式 。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是 ;若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,理论上至少需要1 mol L-1 HNO3的体积为 L。