FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是 (用必要的文字和离子方程式说明)。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) 。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl—)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的pH约为 。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: ClO3-+ Fe2++ = Cl-+ Fe3++ .
在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中,如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=________。
(2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.6,则该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2=________,反应 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3=________。
(3)已知在1 000 ℃时,该反应的平衡常数K4为1.0,则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。(填编号)
A.容器中压强不变 |
B.c(CO2)=c(CO) |
C.生成a mol CO2的同时消耗a mol H2 |
D.混合气体的平均相对分子质量不变 |
(5)在1 000 ℃下,某时刻CO2的物质的量为2.0 mol,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时,CO2的转化率为________。
某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为零,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)实验1,反应在10至20分钟时间内A平均速率为______________ .
(2)实验2,A的初始浓度c2=____________mol·L-1,推测实验2中还隐含的条件是____________
(3) 800 ℃时该反应的平衡常数K=___________________
(4)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3___________v1(填>、<、=),且C3=_________mol·L-1.
(1)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。用50mL0.50 mol·L-1盐酸与50mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是______________________。
②为了测定酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是
a.酸的浓度和体积 b.碱的浓度和体积 c.比热容
d.反应后溶液的质量 e.生成水的物质的量
f.反应前后温度的变化 g.操作所需时间
A.abcf | B.acde | C.cdef | D.全部 |
③若通过该实验测定中和热的ΔH,其结果常常大于-57.3 kJ·mol-1,其原因可能:___________________________。
④用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2) 已知热化学方程式:
2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
当1 g液态水变为气态水时,对其热量变化的下列描述:①放出热量;②吸收热量;③2.44 kJ;④4.88 kJ;⑤88 kJ 。其中正确的是( )
(3) 已知CH3OH(l),HCHO(g)的燃烧热△H分别为-726.64 kJ·mol-1和-563.58 kJ·mol-1,则CH3OH(l)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(l) 的热化学反应方程式:_________________________。
(1)化学键的键能是指气态原子间形成1 mol化学键时释放的能量。下表列出了某些化学键的键能:
化学键 |
H—H |
O==O |
O—H |
键能(kJ·mol-1) |
436 |
x |
463 |
请回答下列问题:
①如图表示某反应的能量变化关系图,此反应为 (填 “放热”或“吸热”)反应,其中ΔH= kJ·mol-1(用含C和D的字母表示)。
②若此能量变化关系图表示反应H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,则B= kJ·mol-1,x=
(2)①火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。已知:
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
H2O2(l)=H2O(l)+O2(g),ΔH=-98 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g),ΔH=+44 kJ·mol-1
试写出N2H4和液态H2O2反应生成气态水的热化学方程式___________________。
②肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是_____________________。
标准状况下,22.4LHCl气体溶于50mL水再配成250mL溶液,求:
(1)所得盐酸的物质的量浓度为 ;
(2)若将此溶液再稀释成1L溶液,则稀释后盐酸的物质的量浓度变为 ;
(3)将(2)的溶液取出250mL与足量Zn反应可以产生的H2在标准状况下的体积为 。
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填字母) 。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是 。
(3)电解饱和食盐水可得到H2和另外两种产物,这两种物质相互反应的离子方程式为 ,欲从饱和食盐水中获得食盐晶体,可采用的实验方法是 。
(4)气体X可增大饱和食盐水吸收CO2的量,有利于NaHCO3晶体的生成和析出,X的化学式是 。
(5)下列有关NaHCO3和纯碱的说法正确的是 (填字母)
A.NaHCO3属于盐类,纯碱属于碱 |
B.分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸,产生气泡的速率相同 |
C.常温下在水中的溶解度,NaHCO3大于纯碱 |
D.除去NaHCO3溶液中的纯碱,应往溶液中通入足量的CO2 |
铝是地壳中含量最多的金属元素,其单质和化合物广泛应用于日常生活中。
(1)铝粉和铁的氧化物(FeO·Fe2O3)可配成铝热剂用于焊接钢轨,反应的化学方程式是 。
(2)NaOH溶液可以除去铝表面的氧化膜,在处理过程中常会产生H2,产生H2的离子方程式是 。
(3)工业上以铝土矿(Al2O3·H2O)为原料生产铝,主要包括下列过程:
i.将粉粹、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中;
ii.加入过量的试剂A使所得溶液中析出Al(OH)3固体;
iii.使Al(OH)3脱水生成Al2O3;
iv.电解熔融Al2O3生成Al。
铝土矿粉粹的目的是 ,试剂A的化学式是 ,电解熔融Al2O3时,加入冰晶石,其作用是 。
(4)明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O,向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,当溶液中的SO42-恰好沉淀时,铝元素的存在形式是 。
(5)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓(化学式:AlGa)合金制取氢气的新工艺(如下图所示)。
i.写出常温下铝镓合金产生氢气的化学方程式 。
ii.下列有关该工艺的说法正确的是 。
A.该过程中,能量的转化形式只有两种 |
B.铝镓合金可以循环使用 |
C.铝镓合金的熔点比金属铝低 |
D.该工艺可利用太阳能分解水 |
氢气还原氧化铜反应不完全时,得到的是Cu、Cu2O、CuO的固体混合物。某化学兴趣小组为了探究某次氢气还原CuO实验最终所得的产物的组成,进行了如下实验:
①取一定质量的均匀的上述固体混合物A,将其分成两等份。
②取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体的质量减小了3.20g
③另一份加入500mL的稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体2.24L。
请回答以下问题:
(1)A中,所含氧元素的物质的量为_________。
(2)A中,n(Cu)+n(Cu2O)=_______________。
(3)所用稀硝酸的物质的量浓度为_______________。
某芳香族化合物A分子式为C8H10O2 为测定其结构做如下分析:
(1)为确定羟基的个数, 将1mol A与足量钠反应生成氢气22.4L(标准状况下),说明A分子中含羟基______个。
(2)核磁共振氢谱显示A有3个峰,峰面积之比为1:2:2,该物质的结构简式为________________。
(3)A在Cu催化下可被氧气氧化生成有机物B,B的相对分子质量比A小4。试写出反应的方程式____________________。
(4)0.25mol B与足量银氨溶液充分反应生成有机物C,同时得到银______克。将生成的有机物C酸化后得到有机物D。已知A、D在一定条件下可缩聚生成高分子化合物E。写出E在足量NaOH溶液中水解的化学反应方程式___________________。
(5)有机物F是有机物B的一种同分异构体。F能使氯化铁溶液显紫色,含有4种氢原子。试写出F的结构简式_____________________(只写出一种即可)。
在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g) △H,随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的△H__________0(填“>”或“<”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,平均反应速率v(NO2)为__________mol·L-1·s-1,反应的平衡常数K为_____________。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4) 以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。则T___________100℃(填“>”或“<”)。
(3)100℃时达到平衡后, 继续往容器中通入0.1N2O4 mol,则化学平衡_________(填“左移”、“右移”或“不移动”),达到新平衡时N2O4 的浓度________0.04mol/L。
硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]。
回答下列问题:
(1)锡元素在周期表中位于第五周期,与碳元素位于同一主族,则锡元素的原子的核电荷数为_______。
(2)操作Ⅰ是_________、冷却结晶________、洗涤、干燥。。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因___________________________。
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH,②__________________________。
(5)酸性条件下,SnSO4还可以作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是___________。
(6)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HCl=SnCl2 + H2↑;
②加入过量的FeCl3;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl =6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.19g 锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0 ml。锡粉中锡的质量分数是___________________。
I、请回答:
(1)H2O2的电子式 。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由 。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式 。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )MnO4-+( ) C2O42-+ =( )Mn2+ ( ) CO2↑+
II、化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答:
(1)甲的化学式 。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式 。
(3)NaA1H4与水发生氧化还原反应(有H2产生)的化学方程式 。
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(即把铁锈转化为铁单质),脱锈(铁锈的成分表示为Fe2O3)过程发生反应的化学方程式为: 。
(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由:
制备过程 ,
验纯方法 。
(1)已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=4×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH |
<8.0 |
8.0~9.6 |
>9.6 |
颜色 |
黄色 |
绿色 |
蓝色 |
①25℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为 。
②25℃时,向该Mg(OH)2饱和溶液中加入适量稀盐酸达平衡后该溶液中c(OH-) , c(Mg2+)(填“增大”“减小”或“不变”) 。
(2)向50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol/L的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:
①充分反应后,溶液中c(Ag+)= mol/L。
②充分反应后,溶液的pH= 。
(3)如图,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-物质的量浓度的对数,回答下列问题。
①往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为__________。
②从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=________。
③某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液pH的范围是___________________。
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式 |
电离平衡常数 |
HCN |
K=4.9×10-10 |
CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为________________________________。(填写序号)
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_________。
(3)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得C(Na+)>C(CN-),下列关系正确的是 。
A.C(H+)>C(OH-) B.C(H+)<C(OH-)
C.C(H+)+C(HCN) = C(OH-) D.C(HCN)+ C(CN-)=0.01mol/L
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理________________________________ 。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小___________________;质子守恒表达式 ___________________ 。
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO+H+→CO2+Mn2++H2O,若将该反应设计成原电池,请写出原电池的负极的电极反应___________________,反应中每生成标况下4.48LCO2气体,外电路中通过的电子的物质的量为__________mol。