高中化学

高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。如图是以铁屑为原料制备K2FeO4的工艺流程图:

请回答下列问题:
(1)氯气与铁屑反应生成FeCl3的条件是                  ,其生成物氯化铁也可作净水剂,其净水原理为                         
(2)流程图中的吸收剂X 为                 (选填字母代号)。
a.NaOH 溶液          b.Fe 粉
c.FeSO4溶液         d.FeCl2溶液
(3)氯气与NaOH 溶液反应生成氧化剂Y 的离子方程式为               
(4)反应④的化学方程式为             ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为             
(5)K2FeO4的净水原理是,该反应生成具有吸附性的Fe(OH)3。用上述方法制备的粗K2FeO4需要提纯,可采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,洗涤剂可选用稀KOH 溶液,原因是               
(6)测定制备的粗K2FeO4的纯度可用滴定法,滴定时有关反应的离子方程式为:

现称取1.98 g 粗K2FeO4样品溶于适量KOH 溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液在250 mL 容量瓶中定容。每次取25.00 mL 加入稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L-1的(NH42Fe(SO42标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93 mL。则上述样品中K2FeO4的质量分数为     

  • 更新:2020-03-19
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(10分)碳酸铈[Ce2(CO33]为白色粉末,难溶于水,主要用作生产铈的中间化合物。它可由氟碳酸铈精矿经如下流程。

(1)氟碳酸铈的化学式为为CeFCO3,该化合物中,Ce的化合价为             
(2)氧化焙烧生成的铈化合物为二氧化铈(CeO2),其在酸浸时发生反应的离子方程式为           
(3)试剂X是                
(4)若试剂X改为氢氧化钠溶液,则反应生成难溶物—一氢氧化铈(Ⅲ),其暴露于空气中时变成紫色,最终变成黄色的氢氧化高铈(Ⅳ)。氢氧化铈在空气中被氧化成氢氧化高铈的化学方程式为               
(5)取(4)中得到的Ce(OH)4产品(质量分数为97%)1.00 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1的FeSO4溶液滴定至终点(铈被还原成Ce3+),则需要滴加标准溶液的体积为          mL。

  • 更新:2020-03-19
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Ⅰ.甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量,观察A中,发现溶液先呈红色,然后变为黄色。

(1)B中反应的离子方程式是                
(2)为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因,甲同学进行如下实验.取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在________   
(3)资料显示:SCN -的电子式为 .甲同学猜想SCN可能被Cl2氧化了,他进行了如下研究.
①取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液, 产生白色沉淀,由此证明SCN中被氧化的元素是       
②甲同学通过实验证明了SCN中氮元素转化为NO3,已知SCN中碳元素没有被氧化,若SCN与Cl2反应生成1mol CO2,则转移电子的物质的量是           mol.
Ⅱ.8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠,氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理,以减轻污染。
(1)写出NaCN的电子式__________,偏碱性条件下,氰化钠溶液的CN被双氧水氧化为HCO3,同时放出NH3,该反应的离子方程式:_______         
(2)Cu2+可作为双氧水氧化CN中的催化剂。某兴趣小组要探究Cu2+对双氧水氧化CN是否起催化作用,请你完成下实验方案。填写实验步骤、实验现象和结论(己知:CN浓度可用离子色谱仪测定)

步骤:分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,________________________________
___________________________________________
___________________________________________
__________________________________________
现象与结论:
若____________________________
_______________________________
若____________________________
____________________

 

  • 更新:2020-03-19
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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在电炉中高温(~1550℃)下通过下面三个反应共熔得到。
①4Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=12CaO(s)+2P4(s)+10CO2(g)ΔH1=+Q1kJ·mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
③CO2 (g)+C(s)=2CO(g)    ΔH3=+Q3kJ·mol-1
已知:CaSiO3的熔点(1546℃)比SiO2低。
写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式____________。
(2)白磷在热的浓氢氧化钾溶液中歧化得到一种次磷酸盐(KH2PO2)和一种气体         (写化学式)。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得。工业上为了使反应的主要产物是NaH2PO4,通常将pH控制在         之间(已知磷酸的各级电离常数为:K1 = 7.1×103   K2 = 6.3×108    K3 =4.2×1013  lg7.1≈0.9  lg6.3≈0.8  lg4.2≈0.6) 。Na2HPO4溶液显碱性,若向其溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是                 (用离子方程式表示)。
(4)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         

  • 更新:2020-03-19
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【改编】(17分)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
(1)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.2kJ·mol-1。在一定条件下反应时,当电子转移3mol时,放出的热量为           
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH3的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知:

①温度T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1     K2(填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氦气,氮气的平衡转化率      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②T2温度时,在1L的密闭容器中加入2.1mol N2、l.5molH2,经10min达到平衡,则v(NH3)=         。达到平衡后,如果再向该容器内通入N2、H2、NH3各0.4mol,则V      V(填“>”或“<”或“=”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)H2O(1)+CO(NH2)2(1)△H,在一定压强下测得如下数据:

①该反应破坏旧化学键吸收的能量    形成新化学键放出的能量,表中数据a   d,b   f(均选填“>”、“=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理            

  • 更新:2020-03-19
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次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,是一元中强酸,具有较强还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①在H3PO2中,磷元素的化合价为        ;在酸性环境中,利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则氧化产物为:          (填化学式)。
②NaH2PO2         (填“正盐”还是“酸式盐”),其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为        
③0.2 mol·L-1 H3PO2溶液与0.2mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:
c(H2PO2-)+c(OH)-c(H+)=       mol·L-1。(溶液体积变化忽略不计)
(2)次磷酸(H3PO2)可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式        
②分析产品室可得到H3PO2的原因                     (用离子方程式表示)

  • 更新:2020-03-19
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常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:

(1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式                   
(2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是           
②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为       

③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O。
当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为     mol。
(3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H。
①该反应的平衡常数表达式为K=             
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列判断正确的是           (填序号)。

a.△H <0
b.P1<P2<P3
c.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
③采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(简称DME)。观察下图回答问题。

催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为           时最有利于二甲醚的合成。

  • 更新:2020-03-19
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(15分)能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是    mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是         
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式       
(3)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如下图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是     

(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);
①该反应平衡常数表达式为K=             
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。

(5)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是           ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是       

  • 更新:2020-03-19
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海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:

成分
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl
SO42
HCO3
含量/mg∙L-1
9360
83
160
1100
16000
1200
118

(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示):            ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L 。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。

① 开始时阳极的电极反应式为                
② 电解一段时间,    极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为     (填化学式)。
③ 淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如图所示:

该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。
上面左图中的小黑点表示     (填粒子符号),充电时该电极反应式为       
(4)利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为         (空气中氧气的体积分数按20%计)。

  • 更新:2020-03-19
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关于金属的冶炼和应用,有以下一些问题,请按要求回答问题。
(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的Al2O3,然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝,且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约30%,但现在仍用前一种方法制铝,其原因可能是(       )(填序号)
A.AlCl3是共价化合物,其熔融体不导电
B.电解AlCl3生成的Cl2会污染大气
C.自然界不存在富含AlCl3的矿石,故此方法所用流程较繁琐
D.生产无水AlCl3较困难,此方法总成本比另一种方法高
(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为(      )(填序号)
A.1∶2∶3        B.3∶2∶1        C.6∶3∶1          D.6∶3∶2
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图的信息推断该合金中除铜外一定含有                (填化学式)。

(4)1.92 g铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当Cu全部反应时,共收集到标准状况下气体1.12 L(无N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量是               

  • 更新:2020-03-19
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辉铜矿是冶炼铜的重要原料.
(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2===2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为          
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的            极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,电解质溶液增重bg,则粗铜中含锌的质量分数为                
(2)将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜:

①步骤I中用稀硫酸浸取矿石,为提高浸取率可采取的措施有           (任写一种).
②步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3.5的作用是                              
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应,已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
ii)Cu2S+ Fe2(SO4)3 = CuSO4+CuS+2FeSO4
iii)                                   
④步骤Ⅱ中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为                               

  • 更新:2020-03-19
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镁是海水中含量较多的金属,镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。
(1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s)+H2(g)=MgH2(S)   △H1="-" 74.5kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)   △H2="-" 64.4kJ·mol-l
则:Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的△H3=          
(2)某科研小组用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:

科研小组将MgCl2·6H2O在氩气气氛中进行热重分析,结果如下图(TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。

①图中AB线段为“一段脱水”,试确定B点对应固体物质的化学式____             ;图中BC线段为“二段脱水”,在实验中通入H2和Cl2燃烧产物的目的是               
②该工艺中,可以循环使用的物质有___          
(3)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是                ,该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁,请写出该反应的化学方程式                  
(4)储氢材料Mg(AIH42在110~200℃的反应为:Mg(AIH42=MgH2+2Al+3H2↑;每转移3 mol电子生成Al的质量为____           
(5)“镁次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示,该电池的正极反应式为               

  • 更新:2020-03-19
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Ⅰ.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:

回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净。可选用的试剂是         (选填序号);
a.Cl2          b.Fe          c.HNO3        d.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。
则下列说法正确的是                 (选填序号);
a.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1mol电子时,有46 g CuFeS2参加反应
(3)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2:1,试配平下列方程式:

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______、_________。
Ⅱ.在100℃时,将0.100 mol的四氧化二氮气体充入1 L恒容抽真空的密闭容器中,发生反应:N2O42NO2,隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:

时间(s)
0
20
40
60
80
c(N2O4)/mol/L
0.100
c1
0.050
c3
c4
c(NO2)/mol/L
0.000
0.060
c2
0.120
0.120

(1)该反应的平衡常数表达式为__________;从表中数据分析:c1___c2;(填“>”、“<”或“=”).
(2)在下图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线.

(3)在上述条件下,从反应开始至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol/(L·s).
(4)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________.
A.增大容器的容积             B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2          D.再充入一定量的He
(5)若起始时充入NO2气体0.080 mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为________.

  • 更新:2020-03-19
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酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下

(1)步骤①中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为                
(2)在步骤③发生的反应中,1mol MnO2转移2mol 电子,该反应的离子方程式为      
(3)该小组为测定黄铵铁矾的组成,进行了如下实验:
a.称取4.800 g样品,加盐酸完全溶解后,配成100.00 mL溶液A;
b.量取25.00 mL溶液A,加入足量的KI,用0.2500 mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定
(反应方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00 mLNa2S2O3溶液至终点。
c.量取25.00 mL溶液A,加入足量的NaOH溶液充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得红色粉末0.600g。
d.另取25.00 mL溶液A,加足量BaCl2溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥得沉淀1.165 g。
①用Na2S2O3溶液进行滴定时,滴定到终点的颜色变化为                   
②通过计算确定黄铵铁矾的化学式(写出计算过程)。

  • 更新:2020-03-19
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(16分)某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用,废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下:

已知:
①TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-
②)TiOSO4水解的反应为:TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2∙xH2O↓+H2SO4
请回答:
(1)步骤①所得滤渣的主要成分为__________________。
(2)步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比_______。
(3)步骤④需控制反应温度低于35℃,其目的是___________________。
(4)步骤④反应的离子方程式是______________________。
(5)已知:FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq),试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因__________。
(6)溶液B常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为_____________________________________。
(7)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用下图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________。

  • 更新:2020-03-19
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高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题