锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4 = ZnS↓+BaSO4↓。以下是工业生产流程。请回答有关问题:
Ⅰ.ZnSO4溶液的制备与提纯
有关资料:已知Zn(OH)2与Al(OH)3相似,能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2;
菱锌矿的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等。(1)②中使用的氧化剂最好是下列的 (填序号),理由是 。
A.Cl2 | B.H2O2 | C.KMnO4 | D.浓HNO3 |
(2)写出反应④的离子方程式: 。
(3)为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程中步骤 产生的 可以用于步
骤 (其中步骤选填①、②、③、④、⑤)。
Ⅱ.BaS溶液的制备有关数据: Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s);△H = —1473.2 kJ•mol-1
C(s)+ —O2(g)=CO(g); △H = —110.5 kJ•mol-1
Ba(s)+ S(s)=BaS(s); △H = —460 kJ•mol-1
(4)煅烧还原的热化学方程式为: 。
(1)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在abc装置中能保护铁的是 (填字母)
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)
![]() |
(2)25℃时有关物质的溶度积如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe (OH)3]=2.64×10-39
25℃时,向含有Mg2+,Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Fe3+)= 。
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH =" a" kJ·mol-1
(3)已知:①Fe2O3(s)+ 3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=" +" 489.0 kJ·mol-1
②C(石墨)+CO2(g)= 2CO(g)ΔH2 =" +" 172.5 kJ·mol-1则a = kJ·mol-1。
(4)冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ,温度升高后,K值 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在 2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 |
CO[ |
Fe |
CO2 |
|
甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0] |
① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 (填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
c.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
d.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
同学们,我们学习过的化学反应有很多了,让我们对所学过的化学反应方程式做个总结吧!有一些化学反应可用下式表示
A + B ─→ C + D + H2O
请你根据下面的提示回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程
式: 。
(2)若C为能使酚酞溶液变红的气体,则实验室制备C的方程式为 。
(3)若A为Na2O2,B为硫酸,则C和D的化学式是 。
(4)若A为红色固体,D能使品红褪色,反应的化学方程式为: 。
(5)若A非金属为单质,B为第二周期某种元素的最高价氧化物的水化物,请写出符合上式的化学方程式: 。
【化学—选修3:物质结构与性质】
绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。主要成分为Be3Al2[Si6O18],因含适量的Cr2O3(0.15~0.6%),而形成祖母绿。试回答下列问题:
(1)基态Al原子中,电子填充的最高能级是_______,基态Cr原子的价电子排布式是_____。
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能 |
键能 |
沸点 |
离子半径 |
Be_____B |
C—C_____Si—Si |
H2S_____H2O |
Al3+_____O2- |
(3)BeCl2分子的空间构型是______,它的二聚体Be2Cl4结构如右图所示,其中Be原子的杂化方式是_____。
(4)强还原剂LiAlH4能将SiCl4还原成SiH4,试写出SiH4在空气中自燃的化学方程式______。
(5)Be的氧化物的立方晶胞结构如右图所示,已知氧化铍晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞连长为___cm(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含NA、ρ的代数式表示)。
汽车尾气作为空气污染的主要来源之一,其中含有大量的有害物质,包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。对汽车尾气的治理使环境工作者面临了巨大的挑战。试回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
则由CH4将NO2完成还原成N2,生成CO2和水蒸气的热化学方程式是____________________;
(2)NOx也可被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2,已知某温度下,HNO2的电离常数Ka=9.7×10-4mol•L-1,NO2-的水解常数为Kh=8.0×10-10mol•L-1,则该温度下水的离子积常数=______(用含Ka、Kh的代数式表示),此时溶液的温度______25℃(“>”、“<”、“=”)。
(3)化工上利用CO合成甲醇,反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8KJ•mol-1。不同温度下,CO的平衡转化率如右图所示:图中T1、T2、T3的高低顺序是________,理由是______。
(4)化工上还可以利用CH3OH生成CH3OCH3。在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
容器编号 |
温度(℃) |
起始物质的量(mol) |
平衡物质的量(mol) |
|
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
||
Ⅰ |
387 |
0.20 |
0.080 |
0.080 |
Ⅱ |
207 |
0.20 |
0.090 |
0.090 |
该反应的正反应为________反应(填“吸热”、“放热”),若起始是向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向_____方向进行(填“正”、“逆”)。
(5)CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用。已知电池工作时的总反应方程式为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,电池工作时的示意图如右图所示:
质子穿过交换膜移向_____电极区(填“M”、“N”),负极的电极反应式为________。
MnO2是具有多种特殊功能的材料,工业上用菱铁矿(MnCO3)为原料制备MnO2的工业流程如下:
试回答以下问题:
(1)提高水浸效率的方法有______、______(填两种)。实验室里洗涤MnO2时用到的玻璃仪器有_____。NaClO的电子式为_________。
(2)反应①的化学方程式为___________。
(3)反应②生成MnO2的同时,得到一种黄绿色的气体,则该反应的离子方程式为__________。
(4)反应②的尾气常温下通入NaOH溶液后,生成NaClO可循环利用,若制得87gMnO2,理论上还需要补充NaClO______mol。
(5)工业上还可以将菱锰矿用硫酸直接浸取后,通过电解MnSO4和H2SO4的混合液制备MnO2,则电解时阳极的电极反应式为__________。