氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列关于氮元素的有关问题。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ;⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g);⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) ; △H= -44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式 ,该反应的熵变⊿S 0(填“>”、“<”、“="”" )。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 。某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如右表:
①10min~20min以V(CO2) 表示的反应速率为 。
②该反应的平衡常数的表达式为:K= ,根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
a.容器内压强保持不变 b.2V(NO)(正)= V(N2)(逆)
c.容器内CO2的体积分数不变 d.混合气体的密度保持不变
④30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含一种金属元素。A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的化合物甲和乙(相对分子质量甲<乙)。
请回答下列问题:
(1)甲的电子式为___;写出乙的一种用途。
(2)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,所产生的气体可充填气球,请写出该反应的离子方程式。该种气球存在的隐患是。
(3)向A、B、C三种元素组成的某盐溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,该反应的化学方程式为____________________________。已知该盐溶液常温下呈酸性,则0.1 mol·L-1该盐溶液中浓度最大的离子为(写离子符号)。
(4)写出C和D形成的化合物与EC2发生氧化还原反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(5)经检测,某固体粉末中仅含C和D两种元素组成的化合物,请设计实验方案探究该固体粉末的成分。
A、B、C、D四种可溶性化合物,分别由阳离子Na+、Al3+、Ba2+、Fe3+和阴离子Cl-、CO32-、OH-、SO42-中的各一种组成(离子不重复)。现做如下实验:
①A和B的溶液都显碱性,在A溶液中加入过量盐酸有无色气体产生;
②在C的溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色发生变化;
③在D的溶液中加入B的溶液有白色沉淀生成,加入过量B的溶液,白色沉淀部分消失。
(1)根据以上实事推断化学式:A,B,C,D。
(2)写出③的离子方程式。
用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH1(选填>、<、=)
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是(多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处、
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
硅单质及其化合物应用范围很广。
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,工业上可以按如下步骤制备纯硅:
Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450℃~500℃反应制得SiCl4
Ⅲ.SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1100℃~1200℃反应制得纯硅
已知SiCl4沸点为57.6℃,能与H2O强烈反应。1molH2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2kJ。请回答下列问题:
①第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为,第Ⅲ步反应的热化学方程式是。
②整个制备纯硅过程必须严格控制无水无氧。SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾,其生成物是;H2还原SiCl4过程中若混O2,可能引起的后果是。
(2)二氧化硅大量用于生产玻璃。工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283kg在高温下完全反应时放出CO244kg,生产出的玻璃可用化学式Na2SiO3·CaSiO3·xSiO2表示,则其中x=。
复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH值:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
NaR |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是_______________________(填编号)。
A.CO2+H![]() |
B.CO2+H2O +NaClO===NaHCO3+HClO |
C.CO2 +H2O +NaR![]() |
D.CO2 +H2O +2NaR![]() |
E.Na2CO3+HRNaHCO3+NaR
F.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05 mol/L的下列六种物质的溶液中,pH最小的是______(填编号);其pH为___________(填数值);pH最大的是_________(填编号)。
①HR②CH3COOH③HCN④HClO⑤H2SO4⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其它的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体
根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律:______________________;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是_______________________,
请写出反应的离子方程式:____________________________________________。