下图中的B~K分别代表有关反应的一种反应物或生成物,其中A、C、F、K是固体;E是常见的气体单质,I是红棕色的气态氧化物。固态物质A(混合物)加热后生成的气体混合物若通过碱石灰只剩余气体B,若通过浓硫酸则只剩余气体D。各物质间的转化关系如下图所示:
请回答下列问题:
(1)B的化学式为_____________________, D的电子式_________________________.
(2) 写出实验室检验A物质中含有的阳离子的方法 。
(3) 写出实验室制取B的化学方程式 。
(4) 将0.01mol D通入 1L 0.01mol/L F溶液中,所得溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序为 。
(5) 写出N的稀溶液与过量的铁粉反应的离子方程式 。
(6) 若混合气体通过碱石灰得到的气体B与通过浓硫酸得到的气体D的物质的量之比是8∶5,则用物质的量的关系表示此固体A的组成为 。
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去。清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;
Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。
(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是 。
(2)已知:20℃时溶解度/g
CaCO3 |
CaSO4 |
Mg(OH)2 |
MgCO3 |
1.4×10-3 |
2.55×10-2 |
9×10-4 |
1.1×10-2 |
根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程 。
(3)在步骤Ⅱ中:
① 被除掉的水垢除铁锈外,还有 。
② 清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因 。
(4)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是 。
(5)步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜。
① 完成并配平其反应的离子方程式:
②下面检测钝化效果的方法合理的是 。
a.在炉面上滴加浓H2SO4,观察溶液出现棕黄色的时间
b.在炉面上滴加酸性CuSO4溶液,观察蓝色消失的时间
c.在炉面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液,观察出现蓝色沉淀的时间
d.在炉面上滴加浓HNO3,观察出现红棕色气体的时间
综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大。
(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是____。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
(2)Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是:在500℃时,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是____________________________________________。
(3)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A:CO2+H2O CO+H2+O2
已知:
则反应A的热化学方程式是___________________________________________________。
(4)高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如下:
① 电极b发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
②CO2在电极a放电的反应式是___________________________。
(1)对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题,在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应,如下图(图中所示数据均为初始物理量)。t分钟后反应均达到平衡,生成的NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)。
T=a℃ V=2L T=a℃ V=2L移动活塞
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 。(填写相应编号)
A.压强不随时间改变 |
B.气体的密度不随时间改变 |
C.c(N2)不随时间改变 |
D.单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2 |
E.单位时间内断裂3 mol H-H键,同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ;平衡时,甲的压强P平= (用初始压强P0表示)。
(2)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水,装置如图所示。
①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+)_________c(NO3-)(填“>”、“<”或“=”)。
②Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用,该电极上的反应为 。
③理论上电路中每转移3 mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为 。
第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。
(1)下列叙述正确的是 。(填字母)
A.HCHO与水分子间能形成氢键
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.苯分子中含有6个键和1个大
键,苯是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(2)Mn和Fe的部分电离能数据如下表:
元素 |
Mn |
Fe |
|
电离能 /kJ·mol-1 |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
Mn元素价电子排布式为 ,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是 。
(3)铁原子核外有__________种运动状态不同的电子。
(4)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域,其中Ti属于 区。
(5)Ti的一种氧化物X,其晶胞结构如图所示,则X的化学式为 。
(6)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子,可在X的催化下,先用NaClO将CN-氧化成CNO-,再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2和CO2。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为 (写出一种即可)。
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式 。
研究N0x、SO2等大气污染气体的处理有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为 。利用反应:6NO2+8NH37N2+12H2O也可以处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是_________L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1;
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1;
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="_________" kJ·mol-1。(3)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要污染气体。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。已知:Ksp(Ag2SO4)=1.20×10-5
请回答下列问题:
①该酸雨中肯定存在的离子有_______;肯定不存在的离子有______,说明其不存在的理由:_____。
②写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:____________。
③该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有2NO+O2=2NO2 、 NO2+SO2=SO3 + NO,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用:____________。