下图所示各物质是由1~20号元素中部分元素组成的单质或其化合物,图中部分反应条件未列出。已知C、H是无色有刺激性气味的气体,D是一种黄绿色的气体单质,物质J可用于饮水消毒。反应②和④是化工生产中的重要反应,反应⑤是实验室制备气体C的重要方法。
请回答下列问题:
⑴物质E的电子式是____________。
⑵反应⑤的化学方程式为___________________________________________。
⑶反应③的现象为___________________________________________。
⑷物质A由三种元素组成,1molA与水反应可生成1molB和2molC,A的化学式为________。
。
实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出(已知硝酸的还原产物是NH4NO3)。在反应结束后的溶液中,逐滴加入5mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如下图所示。则
(1)B与A的差值为:mol
(2)DE段生成物的物质的量为:mol。
(3)铝粉和铁粉的混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为:
(4)写出铝与该浓度硝酸反应的离子方程式:
某同学欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、酸性KMnO4溶液、MnO2。该同学取一定量Na2O2样品与过量水反应,待完全反应后,得到溶液X和一定量O2,该同学推测反应中可能生成了H2O2,并进行实验探究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式 。
(2)试设计实验证明溶液X中含过氧化氢 。
(3)通过上述实验证明溶液中确实存在H2O2。 取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,配平下列反应的离子方程式: H2O2 + Fe2+ + OH-— Fe(OH)3¯,该反应中H2O2 表现了 性(填“氧化”或“还原”)
(4)已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,已知高锰酸钾产物为Mn2+,此时H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。该反应的离子方程式为
(1)向FeCl3溶液中加入a g的铜粉,搅拌使之全部溶解,溶液中一定有的阳离子是______,可能有的阳离子是。发生反应的离子方程式为;
(2)再向上述溶液中加入 b g铁粉,充分反应后过滤得滤渣c g,可能发生反应的离子方程式为。若已知 a>c,则 c克滤渣是_________。
(12分)有机反应中常用镍作催化剂,某化工厂收集的镍催化剂中含Ni 64.0%,Al 24.3%、Fe 1.4%,其余为SiO2和有机物。这些含镍废催化剂经乙醇洗涤后可按下列工艺流程回收镍:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
9.2 |
请回答下列问题:
(1)滤液A中存在的阴离子主要是______。
(2)硫酸浸取滤渣a后,所得滤液B中可能含有的金属离子是__________。
(3)滤液B中加入H2O2的目的是_______________。操作X的名称是。
(4)含镍金属氢化物MH-Ni燃料电池是一种绿色环保电池,广泛应用于电动汽车。其中M代表储氢合金,MH代表金属氢化物,电解质溶液可以是KOH水溶液。它的充、放电反应为:xNi(OH)2+MMHx+xNiOOH
电池充电过程中阳极的电极反应式为,放电时负极的电极反应式为。
(10分)(1)恒温,容积为1 L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: ___________________。
②ΔH2=________kJ·mol-1。
③在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O(g)2H2+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2O(g)CO+3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
温度/℃ |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
平衡常数 |
667 |
13 |
1.9×10-2 |
2.4×10-4 |
1×10-5 |
A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0
C.在T℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250℃,是因为此条件下,原料气转化率最高