甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如右图。已知甲是地壳中含量最高的元素组成的单质,化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素。
(1)若乙是难溶于水的酸性氧化物。
①乙的一种重要用途是 ;
②丙溶液中通入少量CO2生成丁的离子方程式是 。
(2)若2乙(g) + 甲(g) 2丙(g),是工业生产中重要反应之一。
恒容条件下,一定量的乙和甲发生反应,不同温度下乙的转化率如下表所示:
温度/℃ |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
转化率/% |
99.2 |
97.5 |
93.5 |
85.6 |
73.7 |
58.5 |
①该反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”,下同);
②若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2。
(3)若丙是离子化合物,且阴离子含金属元素R。
①R的原子结构示意图是 ;
②已知:R(s) + O2(g) =
R2O3(s) △H=-834.8 kJ·mol-1
Mn(s) + O2(g) = MnO2(s) △H=-520.9 kJ·mol-1
写出R的单质与MnO2反应的热化学方程式 。
选做【化学——化学与技术】工业上提炼TiO2的工艺流程如下:
(1)写出硫酸溶解钛铁精矿(FeTiO3)生成TiO2+的离子方程式。
(2)副产物A的主要成分为。
(3)滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是。
(5)工业上将TiO2和碳粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式:、。
磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过。
该电池的总反应式为:Li1-xFePO4+ LixC6="=" C6 + LiFePO4
(1)磷酸铁锂电池放电时,正极反应式为。
(2)若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重19.2g时,则电池中通过聚合物隔膜的Li +数目为。
(3)以该电池为电源,用Fe2O3为阳极,石墨为阴极,NaOH溶液为电解质溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4),写出阳极的电极反应式。
(4)学生在实验时若被白磷(以P表示)灼伤,可用硫酸铜溶液涂抹伤处,有铜和H3PO4生成,写出此反应的化学方程式。
(5)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于105,通常认为反应进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数小于10-5,则认为这个反应很难进行。已知常温下各物质的溶度积及电离平衡常数:
CuS:Ksp=8.4×10-36mol2·L-2;H2S:Ka1=1.2×10-7mol·L-1,Ka2=7×10-15mol·L-1
①通过计算说明反应CuS(s)+2H+Cu2++H2S进行的程度。
②常温下,NaHS溶液呈碱性,此溶液中离子浓度由小到大的顺序是。若向此溶液中加入硫酸铜溶液,恰好完全反应,所得溶液pH7(填“>”“<”或“﹦”),其原因是(用离子方程式表示)。
硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。
(1)重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
BaSO4 (s)+4C(s) ===BaS(s)+4CO (g) ΔH=+571.2 kJ·mol-1
BaS(s) ===Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol-1
已知:O2(g)+2C(s) ===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,写出O2氧化Ba(s)和S(s)至BaSO4的热化学方程式。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1是制备硫酸的重要反应。在容积为V L的密闭容器中起始充入2 mol SO2和1 mol O2,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。与实验a 相比,实验b 改变的条件是,判断的依据。
(3)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应:
SO2 (g) + NO2 (g)SO3 (g) + NO (g) ΔH=-42 kJ·mol-1。在1 L 恒容密闭容器中充入SO2(g) 和NO2 (g),所得实验数据如下:
实验 编号 |
温度 |
起始时物质的量/mol |
平衡时物质的量/mol |
|
n(SO2) |
n(NO2) |
n(NO) |
||
甲 |
T1 |
0.80 |
0.20 |
0.18 |
乙 |
T2 |
0.20 |
0.80 |
0.16 |
丙 |
T2 |
0.20 |
0.30 |
a |
①实验甲中,若2 min 时测得放出的热量是4.2 kJ,则0~2 min时间内,用SO2 (g)表示的平均反应速率υ(SO2)=。
②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为。
③由表中数据可推知,T1T2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是。
【化学—物质结构与性质】前36号元素A、B、C、D的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C最外层电子数是电子层数的三倍。D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均全充满。请回答下列问题:
(1)A、B、C第一电离能由小到大的顺序为______;基态D原子的价电子排布式为______。
(2)BC3-的空间构型为_______。
(3)1 molAB-中含有的键数目为________个。
(4)已知镧镍合金LaNin晶胞(结构如图)体积为9.0×10-23cm2,,储氢后形成LaNinH3.5合金(晶胞体积不变,则n=________;氢在合金中的密度为________g/cm2(保留小数点后三位数字)。
【化学—化学与技术】铜、银均属于重金属,从铜银合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图:
(1)酸浸时反应的离子方程式为________。为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率,酸浸前应对渣料进行处理,其处理方法是________。
(2)操作a是________。
(3)已知固体B中含有CuO和Al2O3,反应①的化学方程式为________。
(4)若残渣A中含有b mol Ag,将该残渣全部与足量的稀HNO3置于某容器中进行反应,写出反应的离子方程式_______,为消除污染,可将反应中产生的气体与VL(标准状况)空气混合通入水中,则V至少为________(设空气中氧的体积分数为0.2)。