氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。
下面是一个还原过程的反应式:2NO3-+10H++8e-→N2O+5H2O
Fe2(SO4)3、KMnO4、Na2CO3、FeSO4四种物质中的一种物质能使上述还原过程发生。
(1)写出该氧化还原反应的离子方程式:________________________________;
(2)该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 ;
(3)反应中硝酸体现了 、 性质;
(4)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是 。
根据反应:mA(g) + nB(g)pC(g)△H,结合图中所给的信息填空。
(填“>”、“=”或“<”)______
______
______
现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题.
A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同 |
B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1 |
C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数,且与A同周期 |
D元素的族序数与周期数的差为4,且不与A元素在同一周期 |
E位于周期表中第七列 |
F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子 |
(1)A的基态原子最外层有种不同运动状态的电子,F位于区。
(2)E2+的基态核外电子排布式为,AD4为(填极性或非极性)分子。
(3)A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序是(用元素符号表示),B和C两元素中,B的第一电离能较大的原因是,与AC2互为等电子体的分子的名称为。(只写一种)
(4)BD3 中心原子的杂化方式为,其分子空间构型为。
(5)用晶体的x射线衍射法对F的测定得到以下结果:F的晶胞为面心立方最密堆积(如图),又知该晶体的密度为ρg/cm3,晶胞中该原子的配位数为;F的原子半径是pm;(阿伏加德罗常数为NA)。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1) 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g)⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l)△H=" -44.0" kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
![]()
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B. 2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min的变化曲线。
磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+、Mg2+的盐)、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下:
已知:2LiAl(SiO3)2 + H2SO4(浓) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓
温度/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
溶解度(Li2CO3)/g |
1.33 |
1.17 |
1.01 |
0.85 |
溶解度(Li2SO4)/g |
34.2 |
32.8 |
31.9 |
30.7 |
(1)从滤渣Ⅰ中可分离出Al2O3,如下图所示。请写出生成沉淀的离子方程式。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是:(填化学式)。
(3)向滤液Ⅱ中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是
。
(4)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池放电时的正极反应:。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为。
1808年,英国化学家戴维用钾还原氧化镁,最早制得少量的镁。镁是航空工业的重要材料,镁合金用于制造飞机机身、发动机零件等,一架超音速飞机约有5%的镁合金构件,一枚导弹一般消耗100~200公斤镁合金;镁作为一种强还原剂,还用于钛、锆、铍和铀等的生产中;镁是燃烧弹和照明弹不能缺少的组成物;镁粉是节日烟花必需的原料。镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。从海水(主要含NaCl和MgSO4)中提取金属镁的主要步骤如下:
回答下列问题:
(1)Mg在周期表中的位置______________________,试剂A可以选用_____________________,试剂C可选用_______________________;
(2)步骤①的离子方程式_________________________________________;
(3)用电子式表示氯化镁的形成过程_______________________________;
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为:_____________________________________________________;
(5)戴维制镁的化学方程式为_____________________________________;
(6)配平下列反应的方程式。
① +
——
+
② +
——
+
+