某温度(t℃)下的溶液中,c(H+)=10-xmol/L,c(OH-)=10-y mol/L,x与y的关系如下图所示.
请回答下列问题:
(1)此温度时,水的离子积Kw为 , 则该温度t 25℃(填“>”“<”“=”).
(2)若将此温度(t℃)下,pH=11的苛性钠溶液a L
与pH=1的稀硫酸b L混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比,并比较溶液中各离子的浓度大小.
①若所得混合液为中性,则a∶b= ;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是 .
②若所得混合液的pH=2,则a∶b= ;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是 .
一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下,N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。已知:
化学键 |
N≡N |
H—O |
N—H |
O=O |
键能/kJ·mol-1 |
945 |
463 |
391 |
498 |
(1)请根据以上信息,写出“人工固氮”新方法的热化学方程式:_____▲______;
(2)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3 h):
T/℃ |
30 |
40 |
50 |
生成NH3量/(10-6mo1/L) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为 ▲;
②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议(请写出两条) ▲、 ▲;
(3)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下:
①往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后,需先通入足量NH3,再通入CO2的原因是
▲。
②煅烧炉中产生的固态副产品为 ▲,生产流程中能被循环利用的物质X为 ▲。
化合物A是尿路结石的主要成分,属于结晶水合物,可用X·H2O表示。在一定条件下有如下图所示的转化关系:
已知:
①经分析,上图中的各字母代表的物质均由常见元素(原子序数≤20)组成,其中X由三种元素组成;A、D晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1;D中的阳离子与C分子有相同的电子数,A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。
② G、H是常见的气体单质,E、K、L是常见的气体化合物;E被人体吸入会与血红蛋白结合而使人中毒,K的大量排放是造成地球温室效应的一个主要原因。
③反应②、③是重要的化工反应,I是一种重要的化工原料。
④上图中的部分变化经定量测定,得到如下图所示的固体产物的质量分数[ω(%)]随温度[T(℃)]的变化曲线。
回答下列问题:
(1)写出A的化学式: ▲,D中阴离子的结构示意图为 ▲;
(2)反应①的化学方程式为: ▲。
(3)写出电解反应②的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: ▲。
(4)K与G在一定条件下可生成多种物质,既可获得经济效益,也减少对环境的污染。
①若O是一种易挥发的液态燃料,有毒,误饮5-10mL会导致双目失明。则O的分子式为: ▲。
②若O是K与G按1∶3的比例反应而得,则O可能是 ▲。(填编号)
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.芳香烃
已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是_______________________,试管浸泡在50℃的水浴中,目的是________________________________。
(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂:3 mol·L-1 H2SO4、6 mol·L-1 NaOH、0.5 mol·L-1 BaCl2、0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2、0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L-1溴水。
检验试剂 |
预期现象和结论 |
装置Ⅲ的试管中加入________________。 |
产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3。 |
装置Ⅳ的试管中加入________________。 |
______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ |
(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试剂是。
活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:
一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
pH |
3.2 |
6.7 |
8.0 |
9.7 |
(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是_____________________________。
(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42-,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入___________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol·L-1,则每升溶液中至少应加入__________mol KMnO4。
(3)杂质Cu2+可利用置换反应除去,应选择的试剂是___________。
(4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为_____________________________________。
自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常数K |
0.86×10-4 |
2.6×10-4 |
64×10-4 |
①该反应的△H0。
(填“>”、“=”或“<”)
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如右图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(3)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应
N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)