短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有下列转化关系(反应条件略去):
已知:a、常见双原子单质分子中,X分
子含共用电子对数目最多。b、甲分子含
10个电子,且能使湿润的红色石蕊试纸
变蓝,乙分子含18个电子。
(1)X的结构式: ;丙的电子式:
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲。
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。
②试管中发生反应的化学方程式是:
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是:(用电离方程式表示)
Ⅰ.用导线将A、B两装置的四个电极进行连接,使a极析出铜。回答有关问题。
(1)导线将容器A和B连接时,Zn接,Cu接(填“a”或“b”)
(2)容器A中Cu极发生的电极反应为。
(3)B装置叫,溶液中的NO3-向_____极移动(填“a”或“b”)。
(4)若b极观察到有无色无味气泡产生, 经过一段时间后,停止反应并搅拌均匀,溶液的pH值将(填“升高”、“降低”或“不变”),加入一定量的后(填化学式),溶液能恢复至与反应前完全一致。若反应一段时间后,测得溶液中Cu2+浓度没有明显下降,可能的原因是:。
Ⅱ.炒菜的铁锅没有洗干净容易生锈。用必要的文字和有关化学方程式说明铁锈是如何形成的
。
高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂。
(1)FeO42-与水反应的方程式为:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH-+ 3O2,
K2FeO4在处理水的过程中所起的作用是和。
(2)将适量K2FeO4配制成c(FeO42-) =1.0×10-3 mol·L-1(1.0mmol·L-1)的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图Ⅰ。题(1)中的反应为FeO42-变化的主反应,该反应的△H0。
(3)FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是(填字母)。
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.改变溶液的pH,当溶液由pH=10降至pH=4的过程中,HFeO4-的分布分数先增大后减小
C.向pH=8的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:H2FeO4+OH-=HFeO4-+H2O
D.pH约为2.5 时,溶液中H3FeO4+和HFeO4-比例相当
(4)HFeO4-H++FeO42-的电离平衡常数表达式为K=___________________,其数值接近(填字母)。
A.10-2.5B.10-6C.10-7D.10-10
(5)25℃时,CaFeO4的Ksp = 4.536×10-9,若要使100mL,1.0×10-3 mol·L-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42- )完全沉淀,理论上至少要加入的Ca(OH)2的物质的量为mol,
完全沉淀后溶液中残留的c(FeO42- )为______________。
在2.00L的密闭容器中,反应2A(g)B(g)+ C(g)分别在三种不同实验条件下进行,但起始浓度相同,均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.020mol/L及c(C)=0.020mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示:
请回答下列问题:
(1)以下说法能说明该反应已达到平衡状态的是:(填序号)
①c(A):c(B):c(C)=2:1:1
②v(A)=" 2" v(B)
③体系的压强不再改变
④A的质量分数不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
(2)根据实验③回答:反应开始到4.0min时反应物A的转化率为,
B平均反应速率为。
(3)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件是:
②;③。
(4)实验①条件下该反应的化学平衡常数值是。若实验①到达平衡后,维持体系温度不变,往容器中再投入0.028mol B和0.028mol C,求新平衡时体系中A的物质的量浓度。(写出计算过程)
某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是(填化学式)。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是→(填化学式)。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为。
在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
(1) K的表达式为: ;该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”)
(2) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正= v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
(3)某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H=-41.2kJ/mol,制备CO2与H2的混合气体。用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是。
(4)如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) + 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(1)ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(1)ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是。
(5)熔融盐燃料电池如下图:
该图是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。