(16分)(1)已知:
Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s)
2Al(s)+3/2O2(g)= Al2O3(s)
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_____________________________________。
(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,如下图所示。
①据图判断该反应是_____(填“吸”或“放”) 热反应,当反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率__ _ _ (填“增大”、“减小”或“不变”)
②其中B历程表明此反应采用的条件为______ (选填下列序号字母)
A.升高温度 B.增大反应物的浓度
C.降低温度 D.使用了催化剂
(3)1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) 。
①该反应的平衡常数表达式为____________________。已知K1000℃<K1200℃,则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
②用有关离子方程式说明上述反应所得固体产物的水溶液的酸碱性____________
(4)常温下,如果取0.1mol·L-1HA溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8,请回答下列问题:
①混合溶液中水电离出的c(H+)与0.1mol·L-1NaOH溶液中水电离出的c(H+)比较
(填<、>、=)。
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填<、>、=);相同温度下,等物质的量浓度的下列盐溶液按pH由大到小的排列顺序为 。(填序号)
a..NH4HCO3 b.NH4A c.(NH4)2CO3 d.NH4Cl
氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
(1)一定条件下,在一个密闭容器中充入气体:N2 2mol、H2 6mol,达平衡后N2的转化率为50%,同时放热92.3KJ。该反应的热化学方程式为:______________________________。
(2)传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H22NH3。
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=______________。升高温度,K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3)。分析表中数据,(填温度和压强)。时H2转化率最高,实际工业生产中不选用该条件的主要原因是。
③下列关于合成氨说法正确是(填字母)
A.使用催化剂可以提高氮气的转化率
B.寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C.由于ΔH<0、ΔS>0,故合成氨反应一定能自发进行
(3)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气。其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,你认为电解质溶液应显性(填“酸性”、“中性"、“碱性”),写出负极电极反应式。
(4)工业上净化处理铬污染方法之一是:将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为mol/L。
(14分)金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应,转化关系如下:
已知,气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。
请回答下列问题:
(1) A和B两溶液混合产生白色沉淀,该白色沉淀的化学式
(2) C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C、E转化为无毒的气态单质,该单质的电子式
(3)完成铝在碱性条件下与NO3-反应的离子方程式。
(4)过量D的水溶液与A溶液反应的离子方程式是。
(5)D→C反应的化学方程式是。
(6)除去气体C中的杂质气体E的化学方法:(用化学方程式表示)
(7)Al与NO3-在酸性条件下反应,Al与被还原的NO3-的物质的量之比是。
聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___。
(2)制备绿矾时,向溶液X中加入过量___,充分反应后,经_____操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。
(3)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为____。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_____。
(4)古代将绿矾煅烧可制绿矾油(也叫镪水,即硫酸)和红色颜料(Fe2O3),请写出有关的化学方程式:
。
(5)绿矾还可用以下方法生产红色颜料(Fe2O3),其具体操作流程是:将5560kg绿矾(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入16680 kg 绿矾和560 kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料____________________kg。
已知CH3COOH(分子量为60)CH3COOCH3(分子量为74)
现有只含C、H、O的化合物A—F(相同的官能团连接在不同碳原子上,A的一卤代物
只有一种),有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内:
(1)在化合物A~F中,具酯的结构的化合物是(填写官母代号):。
(2)A和C的结构简式:
A。C。
(3)写出A与新制的氢氧化铜浊液共热的化学方程式:。
(4)写出F与过量的氢氧化钠溶液共热的化学方程式:。
(5)G是B的同分异构体,且G必须满足如下条件:
① G是芳香族化合物只有一种官能团。
②1molG恰好能与3mol氢氧化钠溶液反应
③G分子中不含甲基,且同一种官能团不连接在一个碳原子上。
则满足条件的同分异构体有:种。请任写两种:
。
.(15分)下图中,化合物A, B,G,M, L, J 均由两种元素组成,其中A是一种无色液体, G是极易溶于水的常见气体,L分子中的电子数为18(L的相对分子量不超过34)。反应⑤是工业上制X的主要反应之一,化合物H具有强的氧化性,可由常见卤素气体与苛性钾溶液在常温下反应而制得。N的溶液呈浅绿色。(注;有些反应的水也略去)
请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:
L:,X:。
(2)反应④的离子方程式为:。
(3)反应⑥的离子方程式为:。
(4)略过量的H溶液与N溶液混合有大量的沉淀产生,其离子方程式为:
。
(5)B中F的质量分数为30.77%,则B的化学式为:。