(14分) 草酸亚铁用作分析试剂及显影剂等,其制备流程如下:
⑴配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时,需加少量稀硫酸,目的是 。
⑵将制得的产品在氩气气氛中进行热重分析,结果如右图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①则C处时残留物的化学式为 。
②有研究学者在实验过程中用气相色谱还检出H2,最终产物中也有微量的磁性物质生成,请你猜想用一个方程式解释这种事实: 。
③现取在真空中146℃脱水后的FeC2O41.44g放在某真空的密闭容器中,再充入0.04molCO。加热至1100℃,其中FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)反应平衡常数K=0.4,则该反应达平衡时,FeO的转化率为多少? 。
(3)金属镁在国民生产中有重要作用,常以MgCl2为原料获取,温度和压强P(HCl)g对MgCl2·6H2O晶体热分解产物的影响如图所示。结合右图请回答下列问题:
①写出P(HCl)g = 0.25MPa,温度从300℃升高到550℃时反应的化学方程式 ;
②实际生产中,将MgCl2·6H2O晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl2,其原因是 ;若要得到无水MgCl2须采取的措施是 。
有一瓶无色干燥的混合气体,可能由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成,根据下列实验现象:
①把混合气体通过浓硫酸时,气体体积明显减小;②再通过碱石灰时,体积又明显减小;③剩余气体接触空气时,立即变为红棕色.则:
(1)混合气体中一定存在 ,
(2)一定不存在 ,
(3)可能存在 。
下面是有名的Diels—Alder反应的一个实例:
请认真分析上述变化,回答下列问题:
以某链烃A为起始原料合成化合物G的路径如下(图中Mr表示相对分子质量):
(1)指出反应类型:B→C________,F→G_________。
(2)写出下列物质的结构简式:A______________,F_____________。
(3)写出下列反应的化学方程式:B→C________,D→E___________。
(4)C→D的转化不能一步实现,请设计C→D的合成路线:_____________。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)W原子的核外电子排布式为_________。
(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐,其化学式依次为_________、__________、_________,推测盐中阴离子的空间构型为__________,其中心原子杂化方式为__________。
(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为____;Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为____。
(4)CO的结构可表示为CO,元素Y的单质Y2的结构也可表示为Y
Y。右表是两者的键能数据(单位:kJ·mol-1):
①结合数据说明CO比Y2活泼的原因:_____。
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子,其结构如图所示,请结合上表数据分析,下列说法中,正确的是_____。
A.Y4为一种新型化合物 B.Y4与Y2互为同素异形体
C.Y4的沸点比P4(白磷)高 D.1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示:
(1)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO,得到纯净的NaCl晶体,需加入以下试剂:
A.过量的NaOH溶液; | B.过量的Na2CO3溶液; | C.适量的盐酸; | D.过量的BaCl2溶液。 |
正确的加入顺序是_______,还缺少的操作步骤是__________和___________。
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是________,发生反应的离子方程式为________。
(3)若用惰性电极电解200mL1.5mol/L食盐水,当电解2min时,两极共收集到448mL气体(标准状况下)。假设电解前后溶液的体积不变,则电解后该溶液的pH为______。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是___________。
(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
①纯碱可用于除灶台油污。其原因是(结合离子方程式表述)_____________。
②常温下,向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,过滤后所得溶液pH=13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的(OH-)的比值是_________。
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I. 已知:2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g),ΔH=-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s),ΔH=-825.5 kJ·mol-1
反应:Fe2O3(s)+ 3CO(g)
2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH=______ kJ·mol-1.
Ⅱ. 反应Fe2O3(s)+ CO(g)
Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=____________.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________.
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 |
反应物投入的量 |
反应物的 转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A.c1=c2
B.2Q1=Q3
C.2a1=a3
D.a1 +a2 =1
E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式______________________.