(14分)已知存在如下反应:
其中A和C为常见金属单质;B和D为氧化物且B具有磁性;E为无色气体单质。
据此回答:
(1)D可溶于强酸和强碱,写出D与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
。
(2)物质E是 (填化学式);在反应①中,1mol B发生反应时转移电子的物质的量是 。
(3)将单质A和C用导线连接,与稀硫酸构成原电池,则该原电池的负极是 (填元素符号),正极的电极反应式是 。
(4)B与过量稀硝酸相遇,可生成一种无色气体,写出此反应的离子方程式
;
若将B溶于盐酸中可形成溶液F,F中存在的两种金属阳离子是 (填离子符号)。
现有如下三种检验F中的低价金属阳离子的实验方案(包括实验步骤及预设实验现象):
分别取少量F溶液于三支洁净的试管中,
①向第一支试管中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红色;
②向第二支试管中溶液的底部用滴管注入NaOH溶液,生成白色沉淀,然后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
③向第三支试管中滴加酸性KMnO4溶液,振荡,KMnO4溶液紫色褪去。
上述三种方案中合理的是 (填①、②或③);
若向溶液F中加入少量铜粉,振荡后,铜粉逐渐溶解,请写出此过程中发生反应的离子方程式
。
某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时,弱酸HA在水中部分电离,当HA浓度为时,其电离度为0.20(电离度=已电离的HA分子数/起始HA的总分子数);在苯中部分发生双聚,生成(HA)2。该平衡体系中,一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K,K=C(HA)B/C(HA)W=1.0,即达到平衡后,以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1:1;其他信息如下:
25℃平衡体系 |
平衡常数 |
焓变 |
起始总浓度 |
在水中,HA![]() ![]() |
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在苯中,2HA![]() ![]() |
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回答下列问题:
(1)计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1=___________。
(2)25℃,该水溶液的pH为___________,(已知:1g2=0.3,lg3=0.5)在苯体系中HA的转化率为___________。
(3)在苯中,HA发生二聚:2HA(HA)2,反应在较低温度下自发进行,则
___________0。
(4)25℃混合体系中,HA在苯中发生二聚,若测得某时刻溶液中微粒浓度满足=130,则反应向___________方向进行。
下图是中学化学某些物质之间在一定条件下的相互转化关系,已知A是一种常见的液态化合物, C、D、G、H、K是单质,其它为化合物,G、K是普通钢中的两种重要元素,其中K含量少,E、F对应溶液的酸碱性相反,F的焰色反应为黄色,请按要求作答:
(1)写出化合物J的电子式:_______________。
(2)G3+比G2+的稳定性的原因,组成D、H、K三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(写元素符号)。A分子中心原子的杂化方式为,A可与Cu2+形成天蓝色的物质,画出该离子的结构示意图,写出一种与化合物I 为等电子体关系的阴离子
(3)B与足量稀硝酸反应,当参加反应的硝酸为4mol,转移电子的物质的量为 _________mol(保留2位有效数字)。
(4)已知在200℃,101Kpa下,0.12g单质K与A完全反应生成C与I,吸收了1316 J的能量,写出此反应的热化学方程式:_________________________。
(5)①以Pt为电极,由I、D以及F的溶液组成原电池,则负极的电极反应为:___________。
②若用此电池电解300mL 5mol/L的氯化钠溶液一段时间,两极均收集到标准状况下3.36L气体,此时溶液的pH为_________(假设电解前后溶液体积不变化)。
③若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体4.48L(标准状况),此时溶液中所有离子浓度的关系由大到小的顺序为:_______________________
25℃时,电离平衡常数:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
H2C4H4O6(酒石酸) |
H2SO3 |
电离平衡常数 |
2.0×10-5 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
K1=9.1×10-4 K2=4.3×10-5 |
K1=1.3×10-2 K2=6.3×10-8 |
回答下列问题:
(1)pH相同的下列物质的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa d.NaHCO3 e.Na2C4H4O6;物质的量浓度由大到小的顺序是(填字母)。
(2)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH=(已知lg2=0.3)。
(3)常温下,将0.1mol/L的次氯酸溶液与0.1mol/L的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种离子浓度关系正确的是
A.c(Na+) > c(ClO-) >c(HCO3-) >c(OH-)
B.c(Na+) > c(HCO3-) >c(ClO-) > c(H+)
C.c(Na+) =c(HClO) +c(ClO-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)+ c(CO32-)
D.c(Na+) + c(H+)=c(ClO-)+ c(HCO3-) + 2c(CO32-)
E.c(HClO) + c(H+)+ c(H2CO3)=c(OH-) + c(CO32-)
(4)写出少量的CO2通入NaClO溶液中的化学方程式。
(5)0.1mol/L的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC4H4O6-)+2 c(C4H4O62-)=。(用准确的数值表示)
SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
(1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中发生的主要反应有:
①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.2kJ•mol-1;
②6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1807.0 kJ•mol-1;
③6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)ΔH=-2659.9 kJ•mol-1;
反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH=kJ•mol-1。
(3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为:
(4)可利用该电池处理工业废水中含有的Cr2O72-,处理过程中用Fe作两极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀来除去Cr2O72-。
①写出电解过程中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式:。
②该电池工作时每处理100L Cr2O72-浓度为0.002mol/L废水,消耗标准状况下氧气L。
某温度下,将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
aA(g)+B(g)2C(g)+ D(s) ,5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol,放出的热量为Q。在t0时刻,若从平衡体系中分离出四分之一的混合气体,新平衡体系中c(A)为0.6mol/L。
(1) 5 min内用B表示该反应的化学反应速率为。
(2)该温度下,此可逆反应的逆反应的平衡常数为。
(3)a的值为。
(4)下列说法一定能说明上述反应已达到平衡状态的是。
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C②D的物质的量不再变化
③混合气体的密度不再变化④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤体系的压强不再变化
(5)该温度下,某同学设计了以下实验,请在空格中填入热量(含Q的表达式表示)
起始 n(A)/mol |
起始 n(B)/mol |
起始 n(C)/mol |
起始 n(D)/mol |
达到平衡时放出(或吸收)的热量 |
0 |
1.6 |
8 |
足量 |