(共7分)(1)在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4.当加入50mL0.5mol/LKNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy氮氧化物气体逸出.□ FeSO4+□KNO3+□H2SO4→□K2SO4+□Fe2(SO4)3+□NXOy+□H2O①推算出x=________,y=________.②配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)③反应中氧化剂为________.④用短线和箭头标出电子转移的方向和总数.
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题: (1)氮元素原子的L层电子数为 ; (2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ; (3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4(1)△H1= -19.5kJ·mol-1 ②N2H4(1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g)△H2= -534.2kJ·mol-1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ; (4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
明矾石经处理后得到明矾【KAl(SO4)2·12H2O】。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示: 焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4 +2Al2O3+9SO2+48H2O 请回答下列问题: (1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是 。 (2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。 (3)A12O3在一定条件下可制得AIN,其晶体结构如图所示,该晶体中Al的配位数是 。 (4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 。 (5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时: 2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)△H1= 一197 kJ/mol; 2H2O (g)=2H2O(1)△H2=一44 kJ/mol; 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=一545 kJ/mol。 则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ① 。 焙烧948t明矾(M=474 g/mol ),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸 ② t。
磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。 (1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下: 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)="==" 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1 ="+3359.26" kJ·mol-1 CaO(s)+SiO2(s)="==" CaSiO3(s) △H2 ="-89." 61 kJ·mol-1 2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)="==" 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)△H3 则△H3 = kJ·mol-1。 (2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P 4+60CuSO4+96H2O="==" 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。 (3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。 ①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。 ②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:1 反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。 ①酸性气体是 (填化学式)。 ②X的结构简式为 。
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ . (2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下: ①写出该反应的热化学方程式: _ . ②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。 ①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_ . ② 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 . (4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下: ①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极的电极反应式: .
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。 目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应: 反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)△H1 反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2HCO3(aq)△H2 反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) △H3 请回答下列问题: (1)△H3与△H1、△H2之间的关系是:△H3 。 (2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则: ①△H3 0(填>、=或<)。 ②在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是 。 ③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度上升到T2,并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。 (3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有 (写出2个)。 (4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。