我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用偏二甲肼(C2H8N2)和N2O4作液体燃料,试回答下列问题:
(1)在C2H8N2中已知氢元素为+1价,N元素为-3价,则碳元素为_____价。
(2)在发动机中C2H8N2和N2O4反应生成N2、CO2和H2O,则该反应中被氧化的氮原子与被还原的氮原子个数之比是_________。
选做【化学—化学与技术】工业上一种制备氯化铁及高铁酸钾的工艺流程如下:
(1)吸收塔中的吸收剂X是;从副产物FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的操作是、加热浓缩、再冷却结晶。
(2)用FeCl3溶液(副产物)腐蚀印刷线路板所得的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2,用化学方法可以回收废液中铜;合并过滤后的剩余液体可以作为上述工艺流程中的吸收剂X。则在此过程中,先后加入的物质分别是。
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因:。K2FeO4在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用(填序号)。
a.H2O
b.稀KOH溶液、异丙醇
c.NH4Cl溶液、异丙醇
d.Fe(NO3)3溶液、异丙醇
运用化学反应原理分析解答以下问题。
(1)弱酸在水溶液中存在电离平衡,部分0.1 mol·L-1弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 |
电离平衡常数(25℃) |
HClO |
K=2.98×10-8 |
H2CO3 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 |
K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 |
①当弱酸的浓度一定时,升高温度,K值______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②下列离子方程式和有关说法错误的是。
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中:2ClO-+ H2O + CO2 =" 2HClO" + CO32-
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中:SO2+H2O+2CO32-= 2HCO3-+SO32-
c.相同温度时,等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)< c(NaClO)< c(Na2SO3)
d.相同温度时,等物质的量浓度三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为:V(H2CO3) >V(H2SO3) >V(HClO)
③亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,写出该反应的化学方程式:,该反应的氧化产物是。
(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理后方可排放。
①在废水中存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O。若改变条件使上述平衡向正反应方向移动,则下列说法正确的是。
a.平衡常数K值可以不改变
b.达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率
c.再达平衡前正反应速率一定大于逆反应速率
d.平衡移动后达到新平衡溶液pH一定增大
②Cr2O72-和CrO42-最终生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH‾(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,当c(Cr3+)降至10-3 mol·L-1,溶液的pH调至4时,________(填“有”或“没有”)沉淀产生。
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
某温度下三个反应的平衡常数的值依次为a1、a2、a3,则该温度下反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的化学平衡常数K=L4·mol-4(用含a1、a2、a3的代数式表示)。向某固定体积的密闭容器中加入3molCO和3molH2,充分反应后恢复至原来温度,测定容器的压强为反应前的2/3,则CO的转化率_________。
【化学—物质结构与性质】W、X、Y、Z(W、X、Y、Z分别代表元素符号)均为元素周期表中前四周期的元素,其原子序数依次增大,其中W、X、Y为短周期元素,它们的单质在通常状况下均为无色气体。X元素的基态原子在同周期元素基态原子中含有的未成对电子数最多,Y元素的基态原子中s能级上的电子数等于p能级上的电子数,Z为金属元素,其基态原子是具有4s1结构的基态原子中质子数最多的原子,试回答下列各题:
(1)写出X的基态原子的核外电子排布式_________________;
(2)比较X、Y两元素基态原子的第一电离能大小:X_____Y(填“>”、“<”或“=”),理由是___________________;
(3)W、X两元素能形成一种常见气体M,每个M分子中含有l0个电子,M分子中心原子的杂化方式为______;W、X两种元素还能形成一种常见阳离子N,每个N中也含有10个电子,但在N与M中所含化学键的键角大小不同,其原因是______________;
(4)Z2+可与M分子在水溶液中形成[Z(M)4]2+,其中M分子和Z2+通过____________结合;
(5)单质Z的晶胞结构如图所示,则每个晶胞中含有原子Z的个数为______________。
【化学——化学与技术】石膏(CaSO4·2H2O)是某些化工生产中的副产物,其可用作医学材料和建筑材料,也可将石膏转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl、H2O外,还需要________________;
(2)“吸收”工艺过程中,分别将CO2、NH3通入水中,反应生成(NH4)2CO3,实际操作中为生成较多的(NH4)2CO3,应先在水中通___________,理由是___________________;
(3)写出向石膏悬浊液中加入(NH4)2CO3溶液后发生反应的离子方程式:_____________;
(4)过滤I所得滤液中的溶质主要是(NH4)2SO4,也可能含有未完全反应的(NH4)2CO3,检验(NH4)2CO3是否存在的方法是____________________________________;
(5)滤液A中主要的溶质为__________________________________________________;
(6)上述工艺流程中是如何体现“绿色化学”思想的?____________________________。
在工农业生产和科学研究中,许多重要的化学反应需要在水溶液中进行,试分析并回答以下问题:
(1)向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加,溶液pH的变化如下图所示:
①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是__________________(填“I”或“Ⅱ”);
②实验前,上述三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是______________溶液(填化学式);
③图中V1和V2大小的比较:V1_____V2(填“>”、“<”或“=”);
④图I中M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是:
______>______>______>________(用离子的物质的量浓度符号填空)。
(2)为了研究沉淀溶解平衡,某同学查阅资料并设计了如下实验(相关数据测定温度及实验环境均为25℃):
资料:AgSCN是白色沉淀;Ksp(AgSCN)=1.0×10-12;Ksp(AgI)=8.5×10-17
①步骤2中溶液变红色,说明溶液中存在SCN-,该离子经过步骤1中的反应,在溶液中仍然存在,原因是:_____________(用必要的文字和方程式说明);
②该同学根据步骤3中现象a推知,加入的AgNO3与步骤2所得溶液发生了反应,则现象a为________(至少答出两条明显现象);
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式:K=______________。