孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3以及少量Fe、Si的化合物。可以用孔雀石为原料制备胆矾(CuSO4·5H2O) 步骤如下:
请回答下列问题:
(1)试剂①是一种常见的酸,写出其化学式__________。过滤所需要的玻璃仪器有__________。
(2)实验室检验Fe3+的常用方法是________________。
(3)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+上述流程中需要用试剂②将溶液A中的Fe2+全部转化为Fe3+,从而形成溶液B,则试剂②能否用氯水________________(填“能”或“不能”若“不能”,请解释原因)。
(4)由溶液C获得胆矾,需要经过________、__________、过滤等操作。
(5)取25.00mL溶液A,用1.000×10-2mol/LKMnO4标准溶液滴定。反应离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O,若消耗标准溶液20.00mL,则溶液A中Fe2+的浓度为_______________。
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乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料生产部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):
请回答下列问题:
(1)A的名称是___________,含有的官能团名称是_______________。
实验室由A转化为乙烯的反应条件为_______________。
(2)B和A反应生成C的化学方程式为_______________,该反应的类型为_______________。
(3)F的结构简式为__________________。
(4)写出D的同分异构体的结构简式__________________。
(5)乙炔是常见的一种化工原料,它可以制取很多化工产品。例如:聚氯乙烯塑料。写出由乙炔合成聚氯乙烯的合成路线。_____________
(合成路线常用的表示方式为:)
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氮的单质及其化合物性质多样,用途广泛。
完成下列填空。
(1)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2;
2NO+2CO2CO2+N2+Q(Q>0)
某温度下测得该反应在不同时间内的CO浓度如下表:
时间(s) 浓度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c (CO) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
该反应的平衡常数表达式为________;温度升高,K值________(选填“增大”、“减小”、“不变”);前2s内的平均反应速率v(N2)=________;若上述反应在密闭容器中发生,达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是_______________。
(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是_________________。
(3)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是___________。
a.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.容器内的压强保持不变
c. N2、H2、NH3的浓度不再发生变化
d.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(4)常温下向含1mol溶质的稀盐酸中缓缓通入1molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度有大到小的顺序是____________;在通入NH3的过程中溶液的导电能力________(选填“变大”、“变小”、“几乎不变”)。
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下表为元素周期表的一部分:
IA | IIA | ⅢA | IVA | VA | VIA | VIIA | ||
二 | C | N | ① | |||||
三 | ② | ③ | ④ | P | ⑤ | ⑥ |
请填写下列空白:
(1)表中元素,原子半径最大的是_______________(填写元素符号);①的核外电子排布式_______;③和⑥两元素形成化合物的电子式为________。
(2)②③④三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是__________(填化学式)。
(3)比较④、⑤两种元素的简单离子半径:___>____(填离子符号);元素④最高价氧化物对应的水化物与硝酸反应的离子方程式为__________________。
(4)列举一个事实来证明元素①比元素⑤的非金属性强__________________。
(5)若8g甲烷气体完全燃烧生成液态水时放出445.15kJ的热量,请写出其热化学方程式___________________。
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A.
光解水的催化材料可用硝酸镍、硫脲和锐钛矿为原料,采用醇热法制得。
(1)Ni2+基态核外电子排布式为__________________。
(2)与NO3-互为等电子体的一种分子的化学式为__________________ 。
(3)硫脲()中C原子轨道的杂化类型为__________________ ;
1 mol硫脲中含有键的数目为____________mol。
钛的一种氟化物晶胞结构如右图所示,其化学式为____________。
(5)甘油(丙三醇)具有保持水分的功效,其主要原因是____________。
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实验室以软锰矿(主要成分为MnO2,还有少量FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3杂质)为原料制备高锰酸钾的流程如下图:
(1) “酸浸”需要加热的目的是__________,此过程中发生反应的离子方程式是______________。(任写一条)
(2) “熔融”过程中,MnO2被KC1O3氧化成K2MnO4。
①该反应的化学方程式为_____________________。
②加入KC1O3应过量的原因除了提高MnO2利用率,还有_________________.
③将适量KClO3和KOH混合均匀后在坩埚内高温反应,应选用坩埚为__________。(选填序号)
a.石英坩埚 b.铁坩埚 c.氧化铝坩埚
(3)己知:①MnO42-只存在于强碱环境(pH>13.5)中,当pH降低时,MnO42-会歧化为MnO4-和MnO2;②饱和碳酸钾溶液的pH约为12.3,饱和碳酸氢钾溶液的pH约为8.8;③相关物质的溶解度曲线如下图。
请补充完整由浸取液制备KMnO4晶体的实验方案:向浸取液中缓缓通入CO2,_____________,低温供干得KMnO4晶体。
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以硼镁泥(主要成分为MgSiO3、Fe2O3及少量Al2O3、FeO和MnO)为原料制备高纯Mg(OH)2的流程如下:
己知:
①常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围如下表所示:
pH值 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 | MnO(OH)2 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 |
开始沉淀时 | 9.3 | 7.1 | 7.8 | 7.6 | 3.7 | 2.3 |
沉淀完全时 | 10.8 | 10.8 | 9.8 | 9.6 | 4.7 | 3.7 |
②温度高于340℃时Mg(OH)2开始分解为MgO和H2O。
(1)“浸取”时,为提高镁的浸取率可行的措施为__________。
a.将硼镁泥制成浆料 b.降低浸取温度 c.用盐酸多次浸取
(2)“浸取”时,MgSiO3与盐酸反应的化学方程式为_________________________。
(3)“除铁、铝”时,需调节溶液pH范围为_________________________。
(4)“除Mn2+”时发生反应的离子方程式为_________________________;
过滤3所得滤渣中含有MnO(OH)2和__________。
(5)“沉镁”时,反应温度与Mg(OH)2的产率如图所示,当温度超过60℃,随温度再升高,Mg(OH)2产率反而降低,其原因可能是________________。
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氨和肼(N2H4)既是一种工业原料,又是一种重要的化工产品。
(1)等物质的量的氨和肼分别与足量的二氧化氮反应,产物为氮气和水。则转移电子数目之比为_______。
(2)肼在一定条件下可发生分解反应:3N2H4(g) N2(g)+4NH3(g),己知断裂1mol N―H、N―N、N≡N分别需要吸收能量390.8kJ、193 kJ、946 kJ。则该反应的反应热△H=______kJ/mol。
(3)氨的催化氧化过程主要有以下两个反应:
(i)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.5kJ/mol
(ii)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-1267 kJ/mol
①一定温度下,在2L密闭容器中充入10/3mol NH3与3mol O2发生反应(ii),达到平衡后测得容器中NH3的物质的量为2mol;则反应(ii)的化学平衡常数K=_________;维持温度和体积不变,向反应(ii)中再充入10/3mol NH3与3mol O2,达平衡后,N2(g)的体积分数将__________(填变大、变小、不变)。
②测得温度对NO、N2产率的影响如下图所示。下列说法错误的是_________。
A.升高温度,反应(i)和(ii)的平衡常数均增大
B.840 ℃后升高温度,反应(i)的正反应速率减小,反应(ii)的正反应速率增大
C.900℃后,NO产率下降的主要原因是反应(i)平衡逆向移动
D.800℃左右时,氨的催化氧化主要按照反应(i)进行
(4)N2H4-O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池,其结构如图所示:
a极的电极反应方程式为______________; b极的电极反应为____________________。
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高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂,也是高能电池的电极材料。工业上利用硫酸亚铁为原料,通过铁黄(FeOOH)制备高铁酸钾,可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合。写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式______________。
(2)制备铁黄的离子方程式为_______________。实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择_________;pH大于4.5时铁黄产率逐渐降低的主要原因可能是_______________。
(3)用高铁酸钾作水处理剂除了可以对水体进行杀菌消毒之外,其还原产物氢氧化铁胶体还能吸附水中悬浮杂质,请写出用高铁酸钾除去水体中CN﹣的离子方程式______。
(4)已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38。高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关,当溶液pH=2时,废水中c(Fe3+)=_________mol•L﹣1。
(5)如果上述流程中,铁元素总利用率为75%。利用1L 2mol•L﹣1FeSO4溶液能制备纯度为90%的高铁酸钾________g。
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以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象,探索Al与不同铜盐溶液反应的多样性。
实验 | 向试管中加入2ml溶液 | 实验现象 |
实验Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液 | 15s:大量气泡且有红色物质析出 60s:反应进一步加快且反应剧烈放热,液体几乎沸腾 120s:铝片反应完,试管中析出大量蓬松的红色物质 | |
实验Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液 | 15s 无明显现象 60s:铝片表面有极少气泡 120s:有少量气泡溢出,铝片边缘有很少红色物质生成 |
(1)对实验Ⅰ进行研究②④
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为:____________________________
经检验实验Ⅰ中产生的气体为氢气,用离子方程式解释溶液中存在H+的原因:_____________________
③请写出60s后反应进一步加快可能的原因(写出两条)_____________________________
(2)对实验Ⅱ进行研究
实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢,说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性,其原因可能有:
假设一:SO42-对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用。
假设二:________________________
(3)为进一步研究上述假设,设计如下实验:
实验 | 向试管中加入2mL溶液 | 实验现象 |
实验Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固体 | 加入 Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红色物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 | |
实验Ⅳ:0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固体 | 加入Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红色物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 | |
实验Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固体 | 未加入 NaCl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 | |
实验Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+_________ NH4Cl固体 | 未加入 NH4Cl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 |
_____________________________________
其中,实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比,结论为:______________________________________
其中,实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比,结论为:______________________________________
(4)请设计实验证明Cl-对Al与H+的反应同样起到相似的作用:_________________
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