某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒”;“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
|
Ⅰ.(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金。你认为他的解释是否合理______(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为____________________________。
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐渐滴加4 mol·L-1 NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积V(NaOH)与产生沉淀的物质的量n(沉淀)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生的离子方程式为:_______________。
(2)在DE段沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为:_______。
(3)由上述图像分析可知,溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是___________。(用离子符号表示)
(4)B与A的差值___________mol。
(5)B点对应的沉淀的物质的量为_______ mol,C点对应的溶液体积为____mL。
为测定一种气态烃A的化学式,取标准状况下一定体积的A置于密闭容器中,再通入一定体积的O2,用电火花引燃,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。相关方案如下:(箭头表示气体流向,实验前系统内空气已排除)
试回答(不要求写计算过程):
(1)A的实验式(最简式)是______________。
(2)根据所学知识,气态烃A的分子式为_____________
往容积为10L的密闭容器内通入40molN2和120molH2,在一定条件下进行反应,经2s后达到平衡状态,平衡时c(N2)为2mol/L。
(1)用H2的浓度变化表示2s内的平均速率为。
(2)氮气的转化率是。
(3)平衡时混合气体中氨的体积分数是。
(4)容器内反应前后压强比是。
(本题共16分)铁氧体是一类磁性材料,通式为MO·xFe2O3(M为二价金属离子),如Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3,制备流程为:
根据题意回答:
1.现称取2.8 g铁粉,加入一定量的稀硫酸使其完全溶解后,再加入g的FeCl3固体,经上述反应后,方可得到纯净的Fe3O4。
2.如果以MgSO4和FeCl3为原料,要获得18.0克MgO·2Fe2O3,在制取过程中至少需要1 mol/L的NaOH溶液mL。
3.在一次制备Fe3O4的实验中,由于反应物比例控制不当,获得了另一种产品。取一定量该产品溶于足量盐酸中,还需通入标准状况下672 mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,然后把所得溶液蒸干,灼烧至恒重,得9.6 g固体。该产品的化学式为。
4.有一种在电子工业上应用广泛的含铬铁氧体,其组成可表示为:,现有15.2 g FeSO4,经Cr2O72-、H2O2等物质处理后(不再引入含铁物质),可得到含铬铁氧体的质量范围为。
将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
(1)某温度下将等物质的量的CH4和H2O(g)充入密闭容器中,使容器体积为2L,控制容器体积不变,3min时反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.20mol,求①3min内H2的生成速率②CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。(需有计算过程)
(2)若和(1)相同的初始条件,但在恒压条件下进行该反应,则达平衡时,CH4的转化率与(1)的比较,是()
A.增大 | B.减小 | C.相等 | D.无法确定 |
将0.1mol的镁铝混合物溶于100mL 2 mol·L-1的H2SO4中,然后再滴加1 mol·L-1的NaOH溶液。请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。当V1=160mL时,则金属粉末中,n(Mg)=_______mol,V2=_______mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V (NaOH)=_______mL。