(9分) (1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25°C时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100°C时水的电离达平衡时的离子浓度。
①100°C时1mol·L﹣1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)= mol·L﹣1,KW(25°C)
KW(100°C)
(填“>”、“<”或“=”)。
②25°C时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是 (填“促进”“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 |
电离常数(25℃) |
HCN |
K=4.9×l0-10 |
CH3COOH |
K=1.8×l0-5 |
H2CO3 |
K1=4.3×l0-7、K2=5.6×l0-11 |
③25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为 。
④25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,混合后所得溶液显碱性,则c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
⑤向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为
。
金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法。通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂生产金属铬,称为铝热法。化学方程式为。
铝的亲氧性除用于冶炼难熔金属外,还用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛或其他高熔点金属的氧化物按一定比例混合均匀,然后在高温下煅烧,即生成耐热的(TiC),该反应的化学方程式为。
(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒,称为硅热法。化学方程式为。
硅(特别是硅铁)的价格比铝低,所以硅热法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝。为使硅热还原更易进行,常加入CaO作溶剂,试分析加入CaO的作用。
(3)试写出克劳尔法用镁热还原TiCl4生产海绵钛的方程式。
某炼铁厂在冶炼生铁过程中,矿石中的铁有2%损耗掉,该厂每天生产含铁95%的生铁70t,问需含Fe2O370%的赤铁矿多少吨?
在长期的生产实践中,人类对各种金属器件的防锈问题已找到一些理想的措施,例如:
(1)农机具采用;
(2)地下输油管道采用;
(3)远洋巨轮船体采用;
(4)大型水库的钢铁闸门采用。
铁是自然界里分布最广的金属元素之一,在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)写出用赤铁矿石炼铁的主要化学反应方程式。
(2)红热的铁能跟水蒸气起反应,有一种产物是可燃性气体,则其反应的化学方程式为。在常温下,铁跟水不反应,但是,在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下,铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一,油漆防腐蚀的主要原理是。
(3)铁元素是人体的重要营养元素,举一例说明铁元素在人体中的重要作用。
已知有关物质的熔沸点数据如下表:
MgO |
Al2O3 |
MgCl2 |
AlCl3 |
|
熔点/℃ |
2852 |
2072 |
714 |
190 |
沸点/℃ |
3600 |
2980 |
1412 |
182.7 |
请参考上述数据填空和回答问题。
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,而不用电解电解MgO的方法生产镁。
(2)工业上用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝,而不用电解AlCl3的方法生产铝,冰晶石在炼铝过程中的作用是。