某待测溶液(阳离子为Na+)中只可能含有、
、Cl-、Br-、
、
中的一种或若干种,进行下列实验(每次实验所加试剂均足量):
回答下列问题:
(1)待测液中是否含、
离子
(2)气体D的化学式为 ,反应生成沉淀B的离子方程式为:
(3)根据以上实验,待测液中肯定没有的离子 ;肯定存在的离子是 。
Ⅰ.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净。可选用的试剂是(选填序号);
a.Cl2 b.Fe c.HNO3d.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。
则下列说法正确的是(选填序号);
a.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1mol电子时,有46 g CuFeS2参加反应
(3)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2:1,试配平下列方程式:
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______、_________。
Ⅱ.在100℃时,将0.100 mol的四氧化二氮气体充入1 L恒容抽真空的密闭容器中,发生反应:N2O42NO2,隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
c(N2O4)/mol/L |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
c(NO2)/mol/L |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为__________;从表中数据分析:c1___c2;(填“>”、“<”或“=”).
(2)在下图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线.
(3)在上述条件下,从反应开始至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol/(L·s).
(4)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________.
A.增大容器的容积 B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2 D.再充入一定量的He
(5)若起始时充入NO2气体0.080 mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为________.
下表是元素周期表的一部分,所列字母分别代表一种元素。
A |
|||||||||||||||||
B |
C |
D |
E |
||||||||||||||
F |
G |
H |
|||||||||||||||
M |
N |
P |
|||||||||||||||
(1)M元素基态原子外围电子排布式为;
(2)下列有关说法正确的是(填序号);
①B、C、D元素的电负性逐渐增大
②F、G、H元素的第一电离能逐渐增大
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、d 区
④F、G分别与E组成的物质的晶格能,前者比后者低
⑤A、B和D以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3:1
(3)与C的最简单氢化物互为等电子体的离子是(填化学式),写出该离子与其等电子的阴离子反应的离子方程式;
(4)煤矿瓦斯气体(主要成分为BA4)探测仪是以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动;
①负极的电极反应式为:;
②正极的电极反应为:;
③传感器中通过的电流越大,表明BA4的浓度越。
(5)已知G和稀硝酸反应,还原产物为C2D气体,若硝酸浓度再稀,则还原产物为CA3,并与过量的硝酸反应生成CA4CD3。现将9.6g G与1L1.10mol/L的稀硝酸(过量)充分反应,收集到aL气体(标准状况),同时测得溶液中c(CA4+)=0.08mol/L(假设反应前后溶液体积不变)。
①a=L。②反应后溶液pH=。
(12分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:
2I2(s) + 5O2(g)= 2I2O5(s) △H=-75.56 kJ·mol-1
2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式:。
(2)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO
(3)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 。(写出一种即可)。
(4)下图是一种碳酸盐燃料电池(MCFC),以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出B极电极反应式。
(5)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。
已知:NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2
NO不能与Na2CO3溶液反应。
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为。
②你认为Na2CO3吸收法处理氮氧化物存在的缺点是。
(10分)(1)将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol,
达到平衡后,体积不变时,能提高H2O的平衡转化率的措施是。
A.升高温度 | B.增加碳的用量 |
C.加入催化剂 | D.用CO吸收剂除去CO |
(2)将一定量的CO(g)和H2O(g)通过某恒容的密闭容器中,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
得到如下数据:
温度/℃ |
起始浓度mol/L |
平衡浓度mol/L |
|
CO(g) |
H2O(g) |
H2(g) |
|
900 |
2.0 |
0.8 |
0.4 |
求该反应的平衡常数数值。
(3)工业上把水煤气中的混合气体处理后,获得较纯的H2用于合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= —92.4kJ/mol某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验,N2浓度随时间变化如图:
①与实验I比较,实验II改变的条件为:。
②实验III比实验I的温度要高,其它条件相同,请在下图画出实验I和实验III中NH3浓度随时间变化的示意图。
(4)下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时,向A容器中充入4 mol SO3(g),关闭K,向B容器中充入2 mol SO3(g),两容器分别发生反应。
已知起始时容器A和B的体积均为aL。
试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.2a L,容器B中SO3转化率为。
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为__ L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(11分)铬是一种银白色的坚硬金属,铬的工业用途很广,主要有金属加工、电镀、制革行业,这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源,请回答下列问题。
(1)工业上冶炼铬的主要步骤如图所示:
①已知步骤II的反应方程式为:8Na2CrO4 +6Na2S +23H2O = 8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3 +22NaOH
该反应中氧化剂是_____(填化学式),生成lmolCr(OH)3时转移电子的物质的量为____ mol
②步骤IV冶炼制铬的化学方程式为____________________________。
(2)某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意如下图,A为电源的_____(填“正极”“负极”),阳极区溶液中发生的氧化还原反应为______________。
(3)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度。它是在强酸并加热条件下,用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样时所消耗的K2Cr2O7的量,换算成相当于O2的含量(以mg/L计)。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量,过程如下:
I.取Va mL水样于锥形瓶,加入l0.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液;
II.加碎瓷片少许,然后慢慢加入少量硫酸,混合均匀,加热;
III.反应完毕后,冷却,加指示剂,用cmol/L的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定.终点时消耗硫酸亚铁铵溶液Vb mL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反应成Cr3+)
①I中,量取K2Cr2O7溶液的仪器是__________________。
②II中,碎瓷片的作用是____________________。
③该水样的化学需氧量(COD)= ______________________(用含c、Va、Vb的表达式表示).