短周期元素W、X、Y、Z、在元素周期表中的位置如图所示,
W |
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X |
Y |
Z |
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其中X、Y、Z三种元素的质子数之和为21。
(1)W与Z形成原子个数比为1∶1的化合物,其电子式为 。
(2)Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应,生成物的水溶液呈
酸性,其原因是 (用化学用语表示);
该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)由X W4、Z2和KOH溶液组成的新型燃料电池中,负极上发生反应的电极反应式为
。
(4)已知:2YZ2(g) Y2Z4(g);△H<0。在恒温恒容条件下,将一定量XZ2和X2Z4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间
t的变化关系如右图所示。
① a、b、c、d四个点中,化学反应
处于平衡状态的是 点。
② 25 min时,增加了
(填物质的化学式) mol。
③ a、b、c、d四个点中所表示的反应体系
中,气体颜色由深到浅的顺序是 __
(填字母)。
铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及其化合物有着各自的性质。
(1)现配制100mL 0.01mol∙L-1 FeCl3溶液,配制过程中需要的玻璃仪器除量筒、胶头滴管、烧杯外,还需要 。
(2)将FeCl3溶液滴入沸水可得到红褐色液体,反应的离子方程式是 。此液体具有的性质是 (填写序号字母)。
a.光束通过该液体时形成光亮的“通路”
b. 将该液体进行过滤,可得到红褐色固体
c.向该液体中加入硝酸银溶液,无沉淀产生
d.将该液体加热、蒸干、灼烧后,有氧化物生成
(3)在隔绝空气的条件下,用镁条引燃Fe3O4粉末和铝粉的均匀混合物,使其充分反应。向充分反应后的剩余固体中加入足量的NaOH溶液,有大量气泡产生,所得剩余固体中除铁外还含有的固体物质是_________(填化学式)。写出以上过程中涉及到的化学反应方程式,如果是离子反应,用离子反应方程式表示 。
(4)“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强。
①该过程反应的化学方程式为______________________。
②人们可利用Fe2(SO4)3作强氧化剂溶解铜矿石(Cu2S),然后加入铁屑进一步得到铜,该过程中发生的离子反应方程式如下,请补充完整并配平:
______Cu2S+______Fe3++____H2O_____Cu2++______Fe2++______()+______SO42- 。
(5)羟胺(NH2OH)是一种还原剂,用25.00 mL 0.049 mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+离子恰好与24.5 mL 0.020 mol/L的KMnO4酸性溶液反应。则在上述反应中,羟胺的氧化产物是 。
28g KOH固体必须溶解在________g水中,才能使每200个水分子中有1个K+,所得溶液的密度为ρg/cm3,则该溶液中OH-的物质的量浓度为________。(保留到小数点后两位)
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式__________
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.100 |
0 |
0 |
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在该温度下时.该反应的平衡常数为 (保留两位小数);
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_____________。
(3)合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下,该电池的总反应为: Zn(s) +2MnO2 (s) +H2O(l) = Zn(OH)2 (s) +Mn2O3(s) ,该电池正极的电极反应式是 。PbO2可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ,阴极上观察到的现象是; 若电解液中不加入Cu(NO3)2这样做的主要缺点是 。
亚硫酸钠(Na2SO3)、漂白液(NaClO)和明矾[KAl(SO4)2∙12H2O]都是重要的化工产品,在日常生活和工业生产中都有广泛用途,且三者都可用在造纸业的不同生产工序中。
(1)NaClO做消毒液是它能与水反应产生一种强氧化性物质,写出该强氧化性物质的电子式_______。在工业上,用氯化钠为原料,在碱性溶液中,通过电解的方法可制得NaClO,用离子方程式表示制取NaClO的电解总反应:____________。将等浓度等体积的NaClO与Na2SO3溶液混合后,两者恰好完全反应,写出混合过程的离子反应方程式 ____________。
(2)将饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合,置于一只带单孔橡皮塞的大试管中,产生大量的白色胶状沉淀。此时反应的离子方程为____________。再将大试管置于阳光下照射,不久试管液面上方有浅黄绿色气体产生,将气体通入NaOH溶液充分吸收后,还能收集到一种无色无味的气体。写出在阳光照射下,混合液中反应的化学方程式____________。若将KAl(SO4)2溶液换成硫酸亚铁铵【(NH4)2SO4∙FeSO4】溶液后,再与NaClO溶液混合,观察试管中有红褐色沉淀产生,同时溶液里现黄色,但没有气体生成。此时试管中发生反应的离子方程式为____________。
(3)取一定体积KAl(SO4)2溶液于试管中,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液, 直至产生沉淀的质量最大,写出此时的离子反应方程式____________。
(18分)银是一种在工业、生活上有广泛用途的金属。
已知:①金属在水中存在如下溶解平衡过程:M Mx+ + xe-,
氢气在水溶液中也存在如下平衡过程:H2 2H+ + 2e-
②Ag2S 的Ksp=6.7×10-50; AgCl的Ksp=1.6×10-10
据此回答下列有关问题:
(1)银质餐具可杀菌消毒,原因是_________________(用适当的方程式和文字表述说明);金属银与氢硫酸可反应生成黑色固体和无色气体,写出该反应的化学方程式_______________
(2)金属银与硝酸银溶液组成电池示意图如右,a电极的反应为________________,NO3-从电池________侧溶液向电池_______侧溶液移动 (填“左”或“右”)。
(3)硝酸银见光或受热易分解为Ag、NO2、O2,反应中生成NO2、O2的物质的量之比为___________,将混合气体通过水吸收后,剩余气体为________________
(4)已知:Ag+(aq) + 2NH3•H2O(aq) [Ag(NH3)2]+ (aq) + 2H2O K=1.6×107,写出AgCl溶于氨水的离子方程式________________________;计算该反应的平衡常数K=___________。在氯化银溶于氨水后的溶液中滴加稀硝酸,会再产生白色氯化银沉淀,滴加硝酸至刚好沉淀完全,取上层清液测其pH,发现呈酸性,主要原因是_______________(用离子方程式表示)。