钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置,工业上采用高炉冶炼,常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的,还原时温度及CO、CO 2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如下图:
(1)铁在元素周期表中位于 周期 族
(2)在温度低于570℃时,还原分两阶段完成,在温度高于570℃时,依次发生的还原反应有: (选用右图中的a、b、c、d填空)
(3)为减少高炉冶铁时,含CO的尾气排放,下列研究方向不可取的是 。
(a)其它条件不变,增加高炉的高度
(b)调节还原时的炉温
(c)增加原料中焦炭与赤铁矿的比例
(d)将生成的铁水及时移出
(4)已知下列反应数值:
反应序号 |
化学反应 |
反应热 |
① |
Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) |
△H 1= -26.7kJ·mol -1 |
② |
3Fe 2O 3(s)+CO(g)=2Fe 3O 4(s)+CO 2(g) |
△H 2= -50.8kJ·mol -1 |
③ |
Fe 3O 4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO 2(g) |
△H 3= -36.5kJ·mol -1 |
④ |
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO 2(g) ![]() |
△H 4 |
反应④△H 4= kJ·mol -1。
某校化学兴趣小组的同学按图所示将实验装置连接好,进行化学能与热能转化的实验探究。请帮他们回答下列问题:
实验前,在U型管内加入少量品红溶液(或红墨水)。打开3个T型管螺旋夹,使U型管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹。
(1)在内部的试管里盛1g氧化钙,当滴入2mL左右的蒸馏水后,打开a、b螺旋夹,可观察到U型管里的红墨水如何变化?____________________________________________________。
(2)如果用这个装置观察到U型管内出现与上述(1)相反的现象,可在小试管中加入________固体后滴入适量的蒸馏水。
(3)若向内部的试管中放入几小块铜片,再用滴管滴入10mL稀硝酸,能否得到(1)中现象?,另外可观察到的现象是;产生上述现象的原因是;写出有关反应的化学方程式;由此可知,反应后产物的总能量(填“大于”、“小于”、“等于”)硝酸和铜片的总能量。此时该装置有明显的不足,原因是,改进的方法是。
随着人类社会活动的加剧,我们地球人已面临能源危机,能高效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的高度重视。试回答下列问题:
(1)为提高燃料利用率,可通过改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如,“无铅汽油”是在汽油中加入CH3OC(CH3)3得到的,在CH3OC(CH3)3分子中必然存在的原子间连接形式有(填写编号)。①,②
,③
,④
。
(2)天然气燃烧的产物无毒、热值高,而且管道输送方便,是值得推广的一种清洁能源,已成为我国西部开发的重点项目之一。天然气的主要成分是,它的空间结构是,下列说法中能证明它是该结构的理由是(填写编号)。
①其一氯取代物不存在同分异构体,②其二氯取代物不存在同分异构体,③它是非极性分子。
(3)为解决能源危机,有效开发民用氢能源是一条卓有实效的途径,为制得廉价的氢气,下列制氢方法中可行的途径是(填写编号)。①电解水②锌和稀硫酸反应③光解海水
根据所学知识回答下列问题,在如图所示装置中,
(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象为,正极反应式为,负极反应式为,
该装置中的能量变化形式为。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为,装置中总反应方程式为。
X、Y、Z为三种短周期元素,他们在周期表中的位置关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)X元素的名称为,它形成的单质为(用分子式表示); He。若该元素的某种原子内核内中子数与质子数相等,则该原子的摩尔质量是;结合最近卫星发回的图片预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的,上述原子与
的关系是。
(2)Y元素形成单质的电子式是,Y单质的氧化性(填“强于”或者“弱于”)O2的氧化性,并用相应的化学方程式说明。
(3)元素Z在自然界中的存在形态为(填序号)①只有化合态,②只有游离态,③既有游离态,又有化合态;含Z元素的某些化合物燃烧后会造成严重的大气污染,其主要原因是。
(4)Y元素、Z元素与H2化合时的能量变化是,(填“都放热”、“都吸热”、“前者放热,后者吸热”或者“前者吸热,后者放热”),能量变化的大小关系为前者(填“>”、“=”或者“<”)。
麻醉剂是手术台上不可缺少的药品,它可使患者在接受治疗中免受疼痛的折磨。氯仿、氙气、乙醚等是临床上常见的麻醉剂,请回答下列问题:
(1)麻醉剂氯仿(CHCl3)属于下列哪类物质(填序号);氯仿常因保存不善而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2),其反应方程式为:2CHCl3+O22HCl+2COCl2。为防止发生医疗事故,使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是(填序号)。
①烃②无机物③氯代烃④淀粉碘化钾溶液⑤NaOH溶液⑥酚酞溶液⑦硝酸酸化的硝酸银溶液
(2)人们曾用体积分数为80%的氙气和20%的氧气组成的混合气体,作为无副作用的麻醉剂。疝、氧在元素周期表中的位置分别为、,其中疝的原子序数是。已知氙在一定条件下可与氟气生成氟化物:若取1mol氙气和3.5mol氟气于一密闭容器内充分反应后,余下了1.5mol氟气,同时有白色固体生成,则白色固体的化学式为。