(8分)(2011·重庆万州调研)为确认C6H5OH、H2CO3和CH3COOH的酸性强弱,某学生设计了如图所示的装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。
请据此实验回答:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗中所盛试剂应为________。
(2)装置B所盛的试剂是________,其作用是______________________________。
(3)装置C所盛的试剂是________,C中反应的离子方程式是______________________。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵晶体:
ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有、
两种主要存在形式,
易水解,
有较强氧化性。
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸铁铵晶体广泛用于水的净化处理。
(1)在氧化环节,下列物质中最适合用作氧化剂C的是 。
A.NaClO | B.H2O2 | C.KMnO4 | D.浓硫酸 |
(2)操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是: 。
(3)反应①之前先要洗涤滤渣B,其目的是为了除去 (填离子符号);反应①的离子方程式为 。
(4)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度:
滴定时所用定量仪器的最小刻度为 ;所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为 。
条件的探索一直是化学工业的重要课题,现有如下两种合成氨的途径:
I. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-90.0kJ/mol
II. 2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.0kJ/mol
(1)根据上述反应,写出表示H2燃烧热的热化学方程式 。
(2)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图(图中所示数据均为初始物理量)
反应均达到平衡时,生成NH3也均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)
①该条件下甲容器中的K= ;平衡时,甲的压强P平= (用P0表示);
②该条件下,若向乙中继续加入0.2mol N2,达到平衡时N2转化率= ;
(3)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如下图所示。
a电极为电解池的 (填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式: 。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知N2O4(g)2NO2,N2O4、NO2共存的温度是264K-413K,低于熔点264K时,全部为无色的N2O4晶体,达到264K时,N2O4开始分解,沸点294K时,成为红棕色的混合气体。
①25℃,101KPa下,在1L密闭容器中,发生反应N2O4(g)2NO2,已达平衡状态。若此时再向其中加入4.6g纯NO2,则再次达平衡时混合物的颜色比原平衡 ;
②0℃,101KPa下,在1L密闭容器中,发生反应N2O4(g)2NO2,已达平衡状态。若此时再向其中加入4.6g纯NO2,则再次达平衡时混合物的颜色比原平衡 ;(填上相应字母)
a.加深 b.变浅 c. 不变 d.无法判断
(5)难溶电解质FeS在水溶液中存在着溶解平衡:FeS(s)Fe2+(aq) + S2-(aq),在一定温度Ksp=c(Fe2+)·c(S2-)=6.25×10-18;在该温度下,氢硫酸饱和溶液中存在c2(H+)· c(S2-)=1.0×10-22。将适量FeCl2投入氢硫酸饱和溶液中,欲使溶液中c(Fe2+)="1.0" mol·L-1,应调节溶液的pH= (已知lg2=0.3)
I.氮及其化合物在很多方面有重要的用途。
(1)氮的氧化物有多种。现有NO和NO2的混合气体,其中N 、O元素质量之比为7:12,则该混合气中NO和NO2的物质的量之比为 。
(2)氨气的实验室制法有多种,若不加热,制取氨气所用试剂可以用浓氨水和氢氧化钠固体,产生氨气的原因是: ;氨气的检验方法是: 。
通过如图装置(尾气处理装置已略去)验证了氨有还原性,硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为_________________________。
(3)氮的一种氢化物肼(即N2H4)用作发射卫星的燃料。
已知: N2+2O2=2NO2 N2H4+O2=N2 +2H2O
发射卫星用气体肼为原料,以NO2气体为氧化剂。若1 g气体肼与NO2气体反应生成氮气和水蒸气放出a kJ热量,写出反应的热化学方程式______________________。反应中生成N2质量为42g,则转移电子的物质的量为________________。
II.已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。
I.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M与X,Y既不同族,也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)请写出M的元素符号: ____________,Z的原子结构示意图: ____________。M与X两元素可形成两种液态化合物,其化学式分别为 。
(2)请写出N元素在周期表中的位置 ;与N同族的短周期元素L,其最高价氧化物的电子式为 。
(3)Y与Z相比,非金属性较强的元素是___,(填元素符号)可以证明该结论的实验事实是 。
II.下列转化关系中,X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质,A、B是氧化物,A为红棕色固体,C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。
(1)请写出反应①的化学方程式:________________________________。
(2)由D到E的离子方程式_________________________________。
(3)若试剂a是NaOH溶液,写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(4)若试剂b是H2SO4,工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4,已知还原产物为NO,则该反应的化学方程式是________________________________。
(5)工业上电解熔融的B制取X时,若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L,则阴极产物的质量为______________。
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