下图所示是中学化学里常见纯净物A—L间的反应关系,其中A、H、E、F为单质且E、F为气体,B在常温下是无色液体,C是淡黄色固体,L是红褐色固体。
请根据图示判断并回答下列问题:
(1)单质A中所含元素在周期表中的位置是 ;
(2)反应③的化学方程式为 ;
(3)反应④的离子方程式为 ;
(4)反应⑧的离子方程式为 ;
(5)反应②发生过程中,当有3.01×1024个电子发生转移时,电解消耗物质B的质量为 g,同时阴极生成的气体的体积为 L(换算为标准状况下的体积)。
二氧化硫和氮氧化物(NOx)对大气污染日趋严重,研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题,目前有很多种方法消除大气污染。
(1)可利用甲烷催化还原NOx的方法处理NOx,反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= -574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= -1160 kJ·mol-1
则CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= ;
(2)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);△H<0。
若在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,15分钟后达到平衡,反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示,则平衡常数K= (小数点后保留3位);
①若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO气体0.6mol,平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②若保持温度不变,20min时向原平衡容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”);
③20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
(填字母);
A.加入催化剂 | B.降低温度 | C.缩小容器体积 | D.增加CO2的量 |
(3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 ;
硫酸盐在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2,其工艺流程示意图如下:
某研究小组查阅资料得:
BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol-1 ①
BaSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol-1 ②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是 。
(2)反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)的△H= 。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个
①从原料角度看, ;
②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。
(4)该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该小组同学提出以下四种观点:
①当向含有SO42-的溶液中加入Ba2+ 使SO42-沉淀完全,则此时SO42-在溶液中的浓度为0
②加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④d点无BaSO4沉淀生成
其中正确的是 (填序号)。
Ⅱ.某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O。
请回答:
(5)H+由 极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b)。
(6)b极上发生的电极反应是 。
以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体,再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度,若温度不当,副反应增加,影响生成ClO2气体的纯度,且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如图6所示。请回答下列问题
(1)据图可知,反应时需要控制的适宜温度是 ℃,达到此要求采取的适宜措施是 。
(2)已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备二氧化氯的离子方程式: 。
(3)某校化学学习小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品质量6.0g,通过反应和吸收可得400 mL ClO2溶液,取出20 mL,加入37.00 mL 0.500mol·(NH4)2Fe(SO4)2 溶液充分反应,过量Fe2+再用0.0500 mol· K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mL。反应原理如下:
4H++ClO2+5Fe2+=+5Fe3+ +2H2O
14H+ ++6 Fe2+ =2Cr3+ + 6 Fe3+ +7H2O
试计算ClO2的“产率”。(写出计算过程)
某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。已知文献记载:
①氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成NaC1O;氯气与热的氢氧化钠溶液反应可生成NaC1O和NaC1O3。②在酸性较弱时KI只能被NaC1O氧化,在酸性较强时亦能被NaC1O3氧化。
(1)该小组利用如图所示装置制取家用消毒液(主要成分为NaClO),则a为 (填“阳极”或“阴极”)。生成NaClO的离子方程式为 。
(2)该小组将0.784 L(标准状况)Cl2通入50.00 mL热的NaOH溶液中,两者恰好完全反应后,稀释到250.0 mL。
①取稀释后的溶液25.00 mL用醋酸酸化,加入过量KI溶液。用0.2000 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,消耗Na2S2O3溶液10.00 mL时恰好到达终点。
②将上述滴定后的溶液用盐酸酸化至强酸性,再用上述Na2S2O3溶液滴定到终点,需Na2S2O3溶液30.00 mL。
①操作②中氯酸钠与碘化钾反应的离子方程式为 。
②反应后的溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比为 。
③计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。
高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下:
查资料得知K2FeO4的一些性质:
①在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大,难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性,能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
回答下列问题:
(1)写出“氧化I”中,生成Fe3+的离子反应方程式 。
(2)氧化II中,试剂A为 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”);过滤操作中,得到的滤渣B中除NaCl还有
(3)操作I中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水,进行该操作时最好用 洗涤。
(4)净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3,请补充并配平该反应方程式: K2FeO4 + H2O = Fe(OH)3↓ + KOH +
(5)将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中,测得剩余K2FeO4浓度如下图所示,推测产生曲线I和曲线II差异的原因是 。
下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向Ba(OH)2溶液加入等物质的量的硫酸:Ba2++2OH-+SO42-+2H+= BaSO4↓+2H2O |
B.BaCO3溶于醋酸:BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑ |
C.将C12通入水中:C12+H2O=Cl-+2H++ClO - |
D.向Na2CO3溶液中通入过量CO2气体:CO32-+CO2+H2O=HCO3- |
下列离子方程式中,正确的是( )
A.水玻璃中通入足量的CO2:+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2CO |
B.氯化亚铁溶液中通入足量的Cl2:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl- |
C.NaHCO3溶液中加入足量NaHSO4溶液: 2H++CO==CO2↑+H2O |
D.NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO3—+ Ba2+ + 2OH—= BaCO3↓ +2H2O + CO32— |