回答下列问题:
(1)已知室温下CO的燃烧热为283 kJ/mo1,则CO的燃烧热的热化学方程式为___________________________________。
(2)工业上利用CO和H2合成清洁能源CH3OH,其反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116kJ/mo1
如图表示CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的示意图。X表示的是_____________,Y1_____Y2(填“<”、“=”、“>”)。
(3)合成甲醇的反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①反应进行到4min时,v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min,CO2的平均反应速率v(CO2)=____________mol·L−1·min−1。
②该温度下平衡常数为_____________。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C.恒温恒压下,气体的体积不再变化
D.恒温恒容下,气体的密度不再变化
(4)为提高燃料的能量利用率,常将其设计为燃料电池。某电池以甲烷为燃料,空气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。写出该燃料电池的负极反应式:_____________________________。
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A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子;B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族。
(1)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为_______________________________。
(2)元素C、D、E形成的简单离子半径大小关系是____________(用离子符号表示)。
(3)用电子式表示化合物D2C的形成过程:_________________。C、D还可形成化合物D2C2,D2C2中含有的化学键类型是_______________________________________________。
(4)由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为__________________,它与强碱溶液共热,发生反应的离子方程式是______________________。
(5)某一反应体系中含有D2E、D2EC3、D2EC4三种物质,若此反应为分解反应,则此反应的化学方程式为________________________(化学式用具体的元素符号表示)。
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(14 分) 铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3大量地用于电镀工业中。
(1)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为:
。
(2)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如下图所示。
①A 点时剩余固体的成分是 (填化学式)。B 点时剩余固体的成分是 (填化学式)
②从开始加热到 750K时总反应方程式为 。
(3)CrO3和 K2Cr2O7均易溶于水,这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之一是将含+6价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl进行电【解析】
阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成 Fe(OH)3 和Cr(OH)3沉淀除去[已知 KspFe(OH)3=4.0×10-38,KspCr(OH)3=6.0×10-31]。
①电解过程中 NaCl 的作用是__________________________。
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13 mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为 mol·L-1。
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Ⅰ 硫化氢(H2S)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)H2S和CO混合加热可制得羰基硫(COS),羰基疏可作粮食熏蒸剂,能防止其些昆虫、线虫和真菌的危害。反应方程式为CO(g)+H2S(g)=COS(g)+H2(g)。
①羰基硫的电子式为__________。
②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是_______(填字母代号)。
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
b.酸性:H2SO3>H2CO3
c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易
(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式____________。
(3)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=______ mol·L-1。
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=_______时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]。
Ⅱ.降低 SO2的排放量已经写入 2018 年政府工作报告, 化石燃料燃烧时会产生含 SO2的废气进入大气,污染环境,有多种方法可用于 SO2的脱除。
①NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2。
i.反应离子方程式是__________。
为了提高吸收效率,常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对 SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示:
ii.过程 1 的离子方程式是__________。
iii.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因是__________。
②电化学脱硫法。某种电化学脱硫法装置如下图所示,不仅可脱除烟气中的SO2还可以制得 H2SO4。
i.在阴极放电的物质是______。
ii.在阳极生成 SO3的电极反应式是______。
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从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝两种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
请回答下列问题:
(1)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入__________(填试剂名称)。
(2)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶质的一种用途____________。
(3)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为________。
(4)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为____________________________。
(5)滤液D中通过量CO2产生沉淀F的离子方程式:___________________________。
(6)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡,测得pH=13,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=________。
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A~G为中学化学中常见的物质,B、E、F为单质,在常温下B是一种有色气体,G为黑色固体。它们的相互转化如图所示,部分生成物未列出。试回答下列问题:
(1)F的一种氧化物常用作红色油漆和涂料,这种氧化物的俗称为________。
(2)E在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一。写出E与C反应的离子方程式________,利用电解法可提纯E物质,在该电解反应中阳极物质是________,阴极物质是________,电解质溶液是__。
(3)写出下列物质的化学式:A________、G________。
(4)将B与SO2等体积混合后,通入品红溶液中,观察到的现象是__________,涉及的离子方程式为______,工业上获得B的重要途径是________(用化学方程式表示)。
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某化学兴趣小组以菱铁矿(主要成分为FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量杂质)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的实验过程如下:
(1)酸溶及后续过程中均需保持酸过量,其目的除了提高铁元素的浸出率之外,还有______。
(2)操作Ⅰ名称是_______________。
(3)滴加H2O2溶液氧化时,发生主要反应的离子方程式为______________________________。
(4)在氧化过程中,如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在:_____________________________。
(5)加入过量NaOH溶液的目的是__________________。
(6)请补充完整由过滤后得到的固体制备FeCl3·6H2O的实验方案:向过滤后所得固体__________,用水洗涤固体2-3次,低温干燥,得到FeCl3·6H2O。
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我们知道海带中含有碘元素,经常食用海带可以防治甲状腺肿大,所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验,请你完成下列实验。
(1)将干燥洁净的海带用酒精润湿后在______(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。
(2)将海带灰烬冷却至室温,将其转移到烧杯中,加蒸馏水后,搅拌、煮沸、冷却、____(填一种操作名称)。
(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸, 再加入一定量的 H2O2 溶液, 此时发生反应的离子方程式为_______________________。
(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中,然后再加入 CCl4,振荡、静置,可以观察到 CCl4 层呈_________色。经分液得到碘的 CCl4 溶液,在这一实验过程中,CCl4 起_____作用。
(5)证明得到的固体是碘单质的化学方法是 ___________________。
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W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的四种短周期元素。W 的气态氢化物能使紫色石蕊溶液变蓝,W、X和Y三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间可以发生反应,W、X、Y、Z 的最外层电子数之和为 16。回答下列问题:
(1)Z 单质的电子式是 ________________。W 的气态氢化物能使紫色石蕊溶液变蓝的原因:__________________(用化学方程式表示)。
(2)X、Y、Z 三种元素的简单离子的离子半径由大到小的顺序是:_____。
(3)Z 最高价氧化物对应的水化物化学式为 ____。
(4)Z 和氧元素、硫元素组成的 SOZ2 是一种液态化合物,沸点为 77℃,遇水能剧烈水解,有白雾和带有刺激性气味的气体逸出, 该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色。请写出 SOZ2 和水反应的化学方程式_____。
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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)肼(N2H4)又称联氨。无色油状液体。有类似于氨的刺鼻气味。可作为火箭发动机的燃料。
①)肼中氮元素的化合价为 ____。
②NH3 与 NaClO 反应可得到肼,该反应的化学方程式为_____。
③16g 液态肼在空气中燃烧,生成氮气和水蒸气时放出的热量为 267.1kJ,写出该反应的热化学方程式: ____。
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