下表列出了①~⑥六种元素在元素周期表中的位置。[
请回答下列问题:
(1)①、②、③三种元素相比较,非金属性最强的是____(填写元素符号);
(2)元素⑥的气态氢化物的分子式是____;
(3)④、⑤两种元素的最高价氧化物对应的水化物在溶液中相互反应的离子方程式是____________________________。
由废铁制备FeCl2的主要过程如下:
Ⅰ.按下图所示过程制备FeCl3•6H2O
(1)①中产生气体的电子式是。
(2)用离子方程式表示过程②中稀硝酸的作用,在该过程中要不断向溶液中补充盐酸,目的是。
Ⅱ.由FeCl3 • 6H2O制得干燥FeCl2的过程如下:
ⅰ.向盛有FeCl3 • 6H2O的容器中加入SOCl2,加热,获得无水FeCl3
ⅱ.将无水FeCl3置于反应管中,通入①中产生的气体一段时间后加热,生成FeCl2
ⅲ.收集FeCl2,保存备用
(3) SOCl2与水接触会迅速产生白雾和SO2。加热分解FeCl3 • 6H2O不能得到无水FeCl3,而步骤ⅰ中可得到无水FeCl3,结合必要化学方程式解释得到无水FeCl3的原因。
(4)过程ⅱ中产生FeCl2的化学方程式是。
Ⅲ.FeCl2的包装上贴有安全注意事项,部分内容如下:
品 名 |
氯化亚铁 |
理化特性 |
白色,遇空气易变成黄色,易吸水,有腐蚀性…… |
注意事项 |
避免接触空气、碱等;聚乙烯塑料桶包装;避免受热 |
(5)下列说法正确的是。
a.密闭保存、远离火源
b.可以与强氧化剂共同存放、运输
c.不宜用铁制容器包装而要用聚乙烯塑料桶包装
(6)FeCl2在空气中受热可生成氯化铁、氧化铁等,反应的化学方程式是。
硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意如下:
(1)焦炭在过程Ⅰ中作______剂。
(2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是。
(3)整个制备过程必须严格控制无水。
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应的化学方程式是。
②干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是。
(4)Zn还原SiCl4的反应如下:
反应1:400℃~756℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(l) ΔH1 <0
反应2: 756℃~907℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH2 <0
反应3: 907℃~1410℃,SiCl4(g) + 2Zn(g) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH3 <0
① 对于上述三个反应,下列说法合理的是_____。
a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.增大压强能提高反应的速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
② 实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是。
③ 已知Zn(l)=Zn(g) ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl4的转化率均为90%,每投入1mol SiCl4,“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。
(5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程。
二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
(1)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是_________________________________。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有__________________。
(3)加Fe的作用是_________________________________。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·x H2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________;
② 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
反应②的方程式是,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:_____________。
硫酸盐在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2,其工艺流程示意图如下:
某研究小组查阅资料得:
BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol-1①
BaSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol-1 ②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是。
(2)反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)的△H= 。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个
①从原料角度看,;
②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。
(4)该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该小组同学提出以下四种观点:
①当向含有SO42-的溶液中加入Ba2+ 使SO42-沉淀完全,则此时SO42-在溶液中的浓度为0
②加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④d点无BaSO4沉淀生成
其中正确的是(填序号)。
Ⅱ.某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O。
请回答:
(5)H+由极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b)。
(6)b极上发生的电极反应是 。
短周期元素X、Y、Z原子序数依次递增。X、Y、Z的最外层电子数之和为13,Y是所在周期中金属性最强的,X、Z在同一主族。
(1)Z元素在周期表中的位置是。
(2)Y2ZX3溶液显性,能证明该溶液中存在水解平衡的事实是(填序号)。
a.滴入酚酞溶液变红,再加入稀H2SO4红色退去
b.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水红色退去
c.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液产生沉淀且红色退去
(3)化合物Cu2X和Cu2Z可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):
① D的化学式是;
② Cu2X与浓硝酸反应有红棕色气体生成,则化学反应方程式是。
(4)某温度下,在一个5L的密闭容器中充入0.2 mol ZX2和0.1 mol X2,20 s后达到平衡,测得容器中含有0.18 mol ZX3,则用X2表示该反应的平均速率是v(X2) =,此温度下该反应的化学平衡常数K=。