黑火药是我国古代四大发明之一,在化学史上占有重要地位。黑火药主要是硝酸钾、硫磺、木炭三者的粉末状混合物,在点燃条件下,发生的主要反应为:
KNO3+S+C―→N2↑ +CO2↑+K2S(未配平)。试填写下列空白:
(1)在黑火药燃烧的反应中,氧化剂为________,被氧化的物质为________。
(2) 硝酸钾与木炭混合点燃,即可见到焰火。试综合上述有关信息,推断硝酸钾与木炭反应的化学方程式__________________________。
已知尿素的结构式为: 尿素可用于制有机铁肥,主要代表物有三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
(2)尿素分子中N原子的杂化方式是。
(3)NH+4中H—N—H键角比NH3中H—N—H键角大,原因为。
(4)CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。
①1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有个。
②NaCl晶胞也为面心立方结构,已知NaCl晶体密度为g·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数,则NaCl晶胞体积为cm3
某科研小组以难溶性钾长石(K2O•Al2O3•6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
(1)煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2,写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是:。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2—+ 2H2O Al(OH)3 + OH— ,“浸取”时应保持溶液呈性(填“酸”或“碱”)。
(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示)。
(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是、和水。
(5)以Al2O3为原料,以石墨为电极,通过电解法可制得金属铝。电解池中接电源负极的一极的电极反应式是。长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是极(填“阴”或“阳”)。
亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生和Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式_____________________________________。
②某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液pH的读数为1.6,即此时溶液中c (H+) = 2.5×10-2 mol·L-1,除OH—之外其他离子的浓度由小到大的顺序是,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K=。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
③向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中c(Na+)_______ c(H2PO3-)+ 2c(HPO32-)(填“>”、 “<” 或“=”)。
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式_______________________。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为_____________________________。
②产品室中反应的离子方程式为_____________________。
烃A是一种重要的基本化工原料,用质谱法测得其相对分子质量为28。下图是以A为原料合成药物中间体E和树脂K的路线。
已知:I.
II.
(R、R’表示烃基或氢原子)
(1)A中官能团是,E的结构简式是。
(2)B→C的化学方程式为。
(3)G→H涉及到的反应类型是,H→I涉及到的反应类型是。
(4)写出与E具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式(写出两种即可):
(不考虑顺反异构,不考虑—OH连在双键碳上的结构)。
目前,新能源不断被利用到现代的汽车中,高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。
(1)高铁酸钾-锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池,则该种电池负极材料是。
(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4),K2FeO4在碱性环境中稳定,在中兴和酸性条件下不稳定。反应原理为:
Ⅰ在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
Ⅱ Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生产流程如下:
①写出反应①的离子方程式。
②流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生:4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3↓+8OH—+3O2↑,则K2FeO4可以在水处理中的作用是。
(4)FeO42—在水溶液中的存在形态图如图所示。
①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分数的变化情况是。
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液,则溶液中含铁元素的微粒中,转化为(填化学式)。