露置于空气中一段时间后的水玻璃会变浑浊。向此浑浊溶液中加入稀盐酸,会生成白色沉淀,同时伴随有气泡产生。用化学方程式解释产生上述实验现象的原因:(1)溶液变浑浊________________________________________。(2)生成白色沉淀______________________________________。(3)产生气泡__________________________________________。
(12分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,氧化产物为 ,若有3 mol FeS2参加反应,转移 mol电子。(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为 。(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为 (用离子方程表示)(4)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如下,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式 。(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O.3将一定量的铁红溶于160ml5 mol·L—1盐酸中,在加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况),经检测,溶夜中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为 。
下图表示几种中学常见物质之间的相互转化关系(图中部分条件或产物已省略),其中B为固体单质,D为红棕色气体,E在通常状况下是无色无味的液体,G是淡黄色的固体化合物,H是黑色晶体。请回答下列问题:(1)单质F的组成元素在周期表中的位置是 (指明周期和族),化合物Ⅰ的俗名 。(2)金属Al和H的混合物俗称 ,引发该反应的操作是 。(3)写出上图中下列反应的化学方程式:① ;③ ;(4)实验室中,应将X的浓溶液保存在 试剂瓶中,其原因是 (用化学反应方程式表示)(5)向上图中的反应⑤得到的M、N混合液中通入SO2气体,酸性增强。请写出该过程发生反应的离子方程式: 。
(13分)二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也会给大气带来严重污染,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。(1)汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体,其中 能导致光化学烟雾的形成;目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器,可以有效的将尾气中的有害气体转化。如:CO(g)+NO2(g) NO(g)+CO2(g) △H=-akJ·mol—1(a>0)2CO(g)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-bkJ·mol—1(b>0)据此回答:若用标准状况下3.36升CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol,放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 (只要求写一种)。(3)工业上生产硫酸时,将SO2氧化为SO3是关键一步。①某温度下,SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g);△H=" —98" kJ· mol—1。开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K= 。②一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件SO3 的体积分数变大的是 A.保持温度和容器压强不变,充入2mol SO3 B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2E.升高温度 F.移动活塞压缩气体(4)某人设想以右上图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式: 。
[选修物质结构].铁是地球表面最丰富的金属之一,能形成多种配合物,铁系催化剂是工业生产中常用的催化剂。(1)合成氨工业使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂。①NH3中N原子的杂化轨道类型是 。②N与O同属第二周期,N的第一电离能比O大的原因是 。③根据等电子体原理,写出一种NH4+是等电子体的微粒的化学式____________。(2)二茂铁[(C5H5)2Fe]是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如右所示,其中氢原子的化学环境完全相同。①Fe的基态电子排布式为____________。②二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H5-)之间的化学键类型是 _______________。③1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为_________个。(3)普鲁士蓝俗称铁蓝,结构如图所示,K+未画出),每隔一个立方体在立方体中心含有一个K+离子,普鲁士蓝中铁元素的化合价有+2和+3两种,其中Fe3+与Fe2+的个数比为:_____________。
利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。(1)某温度下,2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g);△H=mkJ·mol-1K的大小与温度(T)的关系如右图中曲线所示,则m 0(填“>”“=”或“<”);b点时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。反应的焓变(△H)将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)若反应物起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________ (填序号)。(3)某硫酸厂利用S02尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾(FeS04·7H20),反应中作还原剂的物质是 。(4)将反应后的混合气体用氨水吸收可得到 (NH4)2SO3和(NH4)2SO4两种化工原料①对于(NH4)2SO3溶液,某同学写出了如下的正确关系式:2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]=c(NH4+)+c(NH3·H2O)请分析该同学的依据是 ②在(NH4)2SO4溶液中存在:NH4++H2ONH3·H2O+H+,则该反应常温下的平衡常数K= (已知:常温下,的电离平衡常数Kb=1.7×10—5 mol·L—1)(5)三氧化硫吸收后所得的硫酸常用来制备BaSO4作X射线透视时的内服造影剂,胃酸很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释) 。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为 mol/L(己知25℃时,Ksp(BaSO4)=l×10-10,Ksp(BaCO3)=1×l0-9)。