把氯气(Cl2)通入水中,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(HClO)。次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水中的细菌。所以自来水厂常用氯气来杀菌消毒。请仔细阅读上述信息,回答下列问题。
(1)写出氯气与水反应的化学方程式: 。
(2)次氯酸中氯元素的化合价是 。
(3)不法商贩常用自来水假冒矿泉水或纯净水出售,坑害消费者。请你设计一个简单的实验,来识别用自来水假冒的矿泉水或纯净水。(简述操作步骤、现象和结论)
I.设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。
反应②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
| T(K) |
K1 |
K2 |
| 973 |
1.47 |
2.36 |
| 1173 |
2.15 |
1.67 |
(1)现有反应③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),这是一个(填“吸”或“放”)热反应,要使平衡③向右移动,可采取的措施有(填序号)。
A.缩小反应容器容积
B.扩大反应容器容积
C.降低温度
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
F.设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行;Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他条件均相同),则两者的反应速率(填序号)
A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断
II.(1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100℃时1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=________mol·L-1,KW(25℃)________KW(100℃)(填“>”、“<”或“=”)。25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4HCO3固体,对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
| 化学式 |
电离平衡常数(25℃) |
| HCN |
K=4.9×10-10 |
| CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
| H2CO3 |
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为____。
②25 ℃时,相同浓度、相同体积的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合, 则混合溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)
③向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_______________________________。
Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________
①用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL;
②中和热的测定实验中,可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒;
③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO2的试管;
④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中,若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑,则所测结晶水含量可能会偏高;
⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液可用过滤的方法分离;
⑥用碱式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL;
⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中,不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸;
⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时,测量值一定比真实值小;
⑨锌和一定量稀硫酸反应,为加快速率而不影响H2的量可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。
Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
②2NO2(g)
N2O4(g)△H=-56.9 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)ΔH = -44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:。
已知:①溶液中CrO42—显黄色,Cr2O72-显橙红色
②PbCrO4难溶于水,也难溶于强酸
③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);ΔH=" —a" KJ/mol
3Cl2(g)+2Cr3+(aq)+16OH-(aq)=2CrO42-(aq)+6Cl-(aq)+8H2O(l);ΔH="—b" KJ/mol
2CrO42-(aq)+2H+(aq)
Cr2O72-(aq)+H2O(l);ΔH="—c" KJ/mol
平衡常数K=9.5×104(上述a、b、c均大于0)
对上述反应⑤,取50mL溶液进行试验,部分测定数据如下:
| 时间(s) |
0 |
0.01 |
0.02 |
0.03 |
0.04 |
| n (CrO42—)(mol) |
0.01 |
8.0×10-4 |
5.4×10-4 |
5.0×10-4 |
|
| n (Cr2O72—)(mol) |
0 |
4.73×10-3 |
4.75×10-3 |
试回答下列问题:
(1)0.02s到0.03s之间用Cr2O72-表示该反应的平均反应速率为
下列说法正确的()
A、0.03s时V正(CrO42—)=2V逆(Cr2O72—)
B、溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态
C、溶液中c(CrO42—):c(Cr2O72—)=2:1时该反应已达平衡状态
D、反应放热2.5×10-3c KJ时CrO42—的转化率为50%
E、升温该反应平衡常数变大
F、0.04s时加入足量的Pb(NO3)2 可使溶液由橙色变为黄色
(3)0.03s时溶液的pH=
(4)已知酸性条件下Cr2O72—将Cl-氧化为Cl2,本身被还原为Cr3+为放热反应,试写出该反应的热化学方程式:
向FeCl2和FeCl3混合溶液中加入适量KOH,高速搅拌下加入油脂,过滤后干燥得到一类特殊的磁流体材料,其化学式通式为KxFeO2(其组成可理解为aK2O·bFeO·cFe2O3)。请回答下列问题:
(1)若x的平均值为1.3,则磁流体中Fe2+和Fe3+的质量之比为。
(2)若x为1.4,请写出该磁流体在稀硫酸条件下与足量的KI溶液反应的化学方程式:
将该反应设计为原电池,负极电极反应为,当消耗1L 1.1mol/L KI溶液时,外电路通过电子数刚好为NA个,则该电池的化学能转化为电能的转化效率为。
(3)为测定该磁流体中Fe2+的含量,取化学式为K1.5FeO2的样品2g溶解在稀硫酸中并稀释到100ml,取出2mL加入10ml 0.005mol/L的KMnO4(在酸性条件下KMnO4被Fe2+还原为Mn2+),充分反应后再加入150ml 0.001mol/L的FeSO4,溶液紫红色恰好完全褪色,则原样品中Fe2+的质量分数为。溶解样品若选择稀硝酸测定结果(填偏高,偏低,无影响)
常见元素A、B、M组成的四种物质发生反应:甲+乙=丙+丁,其中甲由A和M组成,乙由B和M组成,丙只含有M。
(1)若甲为淡黄色固体,乙和丙均为常温下的无色无味气体。则乙的电子式为;生成标准状况下5.6L丙转移的电子数为;常温下丁溶液pH7,用离子方程式解释。
(2)若丁为能使品红褪色的无色气体,丙为常见红色金属,化合物甲、乙中原子个数比均为1:2(M均显+1价),原子序数B大于A。则①A在周期表中位置为②丁与水反应的化学方程式为向反应后溶液中滴加两滴紫色石蕊试液的现象为
③正确书写上述生成丙的化学方程式
④向MCl2的溶液中通入丁,可观察到白色的MCl沉淀,写出该反应的离子方程式。