已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质,请根据题目要求回答下列问题:
(1)若甲的化学式为RCl3,其溶液在加热蒸于并灼烧时可发生如下反应:
a.甲+H2O乙十丙 b.乙
氧化物+H2O
①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物,其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末,则该金属在周期表中的位置是: 。
②若甲为某短周期金属元素的氯化物,则甲发生a反应的化学方程式为:____。
③将以上两种金属单质用导线连接,插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池,则负极发生的电极反应为 。
(2)若甲、乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下乙为固体单质,甲和丙均为气态化合物,且可发生反应:甲十乙丙。则:
①甲的结构式为 。
②写出上述反应的化学方程式 。
③写出在200mL 2mol/L的NaOH溶液中通入6.72L(标准状况)的气体甲发生完全反应的总离子方程式 。
在工业上烯烃可以合成多种有机材料。
(1)某同学设计了由乙烯合成Y的3条路线(I、II、III)如下图所示。
① 3条合成路线中,你认为符合“原子经济”
要求的合成路线是(填序号“I”、“II”或“III”)。
② X的结构简式是。
(2)已知Q为乙烯的同系物,以Q和X为原料合成M的方法如下:
请回答下列问题:
①Q的名称是
②E中含有官能团的名称是,F的结构简式是 .
③写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式
④已知:
G的同分异构体有多种,写出符合下列条件的G的所有同分异构体
a.与钠反应放出氢气 b.在酸性条件下水解为N和乙醇c. N中含有支链
金属钛被称为铁和铝之后崛起的第三金属,它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
I、工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:
其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:_________(填“需要”或“不需要”)
(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的离子方程式。
II、为了提高资源的利用率,减少环境污染,可将氯碱厂、炼钛厂和甲醇厂组成产业链,其关系如下图所示。
(3)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________________________。
(4)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=一641 kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2(g)=1/2TiCl4(l);△H=一385 kJ·mol-1
则Mg 与TiCl4反应的热化学方程式为,
该反应在氩气氛中进行的理由是。
(5)在上述产业链中,合成192 t 甲醇理论上需额外补充H2t (不考虑生产过程中物质的任何损失)。
用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是445.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为:
Na2SO3(s) + H2SO4(98%)==Na2SO4 + H2O + SO2↑
(1)根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是_______________、_______________、_______________。
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是。
(3)将SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式
(4)用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置Ⅲ增重了bg,则实验中SO2的转化率为 %(用含a、b的代数式填写)
(5)尾端球形干燥管的作用是。
可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。
图1 (图中表示生成1mol物质时的能量)图2
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式 (热量用E1、E2或E3表示)
(2) 图1中虚线部分是通过改变化学反应中的 条件,请解释原因
。
(3)当反应达到平衡位置时不断改变条件(不改变N2、H2和NH3的量),图2表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是
(4)在一定温度下,若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%,则该反应的平衡常数为 。若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3,判断平衡移动的方向是 (“正向移动”“ 逆向移动”或“不移动”)
(5)将上述实验中产生的NH3通入到0.04mol·L-1的FeCl3溶液中,要使溶液中Fe3+沉淀 较
完全(即Fe3+浓度降至原来的千分之一),则溶液的pH为 (已知常温下,Fe(OH)3的
溶度积常数Ksp=4×10-38)
粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣,其中含莫来石(Al6Si2O13)的质量分数为43.4%,还有含量较多的SiO2(其他成分不含Al和Si)。用粉煤灰和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有关化学方程式为:
Al6Si2O13+ 3Na2CO3→ 2NaAlSiO4+ 4NaAlO2 + 3CO2↑ ①
Al6Si2O13 + 5Na2CO3→ 2Na2SiO3 + 6NaAlO2 + 5CO2↑②
SiO2 + Na2CO3→ Na2SiO3 + CO2↑③
(1)粉煤灰中铝的质量分数为% 。
(2)用1 mol Al6Si2O13 和 4 mol SiO2制得5mol NaAlO2、1mol NaAlSiO4,还应制得Na2SiO3____________mol,共消耗Na2CO3mol(得到的固体中无SiO2)。
(3)若粉煤灰中 Al6Si2O13 与 SiO2的物质的量之比为1:2,则1kg粉煤灰与6mol Na2CO3反应(反应物全部都参与反应),可制得NaAlO2_________________mol。
(4)若用100 mol Al6Si2O13同时生产NaAlSiO4和NaAlO2,且n(NaAlSiO4):n(NaAlO2) = x,消耗Na2CO3y mol,试确定y与x的关系式。