【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 。
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
炉渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因 。
[化学—选修物质结构与性质]
第二周期中碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素,在生产生活中也有着重要的应用。
(1)第二周期中,第一电离能处于B与N之间的元素有_______种。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为____________。
(3)NH3分子的VSEPR模型为_________,SO3分子的空间构型为_________。
(4)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在痕量(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到.乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型有_________;CH3COOH的沸点比HCOOCH3的高,其主要原因是_______________________________。
(5 CH2=CHCN是制备晴纶的原料,其分子中σ键和π键的个数之比为)_________(填最简整数比)。
(6)[LiC60]PF6与NaCl晶体具有类似的晶胞结构([LiC60]+表示1个Li+位于1个C60内部)。[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有__________(填字母):
A金属键 B离子键 C极性键 D非极性键 E范德华力
[化学—选修化学与技术]
七铝十二钙(12CaO•7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:
(1)锻粉主要含MgO和_______,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,或滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol•L-1,则溶液pH大于______;该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是_______。(Mg(OH)2的Ksp=5×10-12)
(2)滤液Ⅰ中阴离子有__________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2,会生成_________,从而导致CaCO3产率降低。
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为_________。
(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为_________。
(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为_________。
运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。请回答:
①已知:H-H键能为436kJ/mol,N N键能为945kJ/mol,N一H键能为391kJ/mol.由键能计算消耗1molN2时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②如图中:当温度由T1变化到T2时,KA______KB(填“>”、“<”或“=”)。
(2)氨气溶于水得到氨水。NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是___________(用离子方程式表示),向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为________mol/L(用含a、b的代数式表示),(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol/L)
(3)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H<0,是工业上生产硫酸的关键步骤。
①在某温度时,该反应的平衡常数K=0.75,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,则反应开始时正反应速率________逆反应速率(填“<”、“>”或“=”)。
②在①中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________。
a.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol SO3(g)
b.保持温度和容器内压强不变,充入2.0mol He
c.降低温度
d.在其他条件不变时,减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐.在一定温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种 沉淀共存时,=_________。
[已知该温度时,Ksp(BaSO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=5.2×10-9]
某研究性学习小组为了测定某品牌合金中铝的含量,现设计了如下实验:
已知:(1)该铝合金的主要成分为铝、镁、铜、硅。
(2)常温下,硅能和NaOH发生反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
(3)硅酸不溶于水
(4)固体C为Al2O3
请回答下列问题:
(1)固体A在潮湿的空气中久置可能会发生一个明显的变化,这个变化是 ;发生反应的化学方程式为 ;
(2)步骤③中洗涤沉淀的实验操作为 ;
(3)该样品中铝的质量分数是 (用a、b表示);
(4)下列因操作不当,会使测定结果偏大的是 ;
A.第③步中沉淀未用蒸馏水洗涤
B.第①步中加入NaOH溶液不足
C.第④步对沉淀灼烧不充分
钠、铝和铁是三种重要的金属。请回答:
(1)三种金属中, (填名称)既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应,写出该物质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。该反应中,氧化剂是 ,氧化产物是 ,每生成1mol氧化产物,转移电子的数目约为 。
(2)三种金属在一定条件下均能与水发生反应。其中,铁与水蒸气反应的化学方程式为_______________________。钠与水反应时一定可观察到的实验现象有__________(填序号)。
a. 钠沉入水底 b.溶液变为红色 c. 钠四处游动 d. 钠熔成小球
在实验室中,通常将金属钠保存在 中;钠与水反应的化学方程式为 。