二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)。某课题以此粉末为原料,资源回收的工艺流程如下:
(1)写出第①步反应的离子方程式 。
(2)洗涤滤渣B的目的是为了除去____(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是 。
(3)写出第③步反应的化学方程式_____________________________。
(4)制备绿矾(FeSO4·7H2O)时,向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁屑,充分反应后,经过滤得到FeSO4溶液,再经 、 、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾。
(5)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品(质量分数为97%)1.0g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至终点(铈被还原成Ce3+),则需准确滴加标准溶液的体积为 mL。
设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入天然气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:
(1)这个电池的正极发生的反应是:;
(2)固体电解质里的O2-向极(填“正”或“负”);
(3)天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全,产生堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。
(4)若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应,该电池的负极区域的碱性会_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(10 分)T℃时,将3mol气体A和1mol气体B通入体积为2L的密闭容器内,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g) ,2min后反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8molB。并测得C的浓度为0.4 mol / L.请回答下列问题:
(1)从开始反应至平衡状态,生成C的平均反应速率为,A的转化率为。
(2)x=。
(3)判断该反应达到平衡状态的依据是(填字母)。
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.混合气体的平均分子质量不随时间改变
(4)T ℃时,向2L密闭容器中再充入4molC,反应xC(g)3A(g)+B(g)达到平衡时,化学平衡常数K= 。
X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的六种短周期元素,常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。X与M,W与Q分别同主族, X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,W是地壳中含量最多的元素。试回答下列问题:
(1)W、M、Q四种元素的原子半径由大到小的排列顺序是>>(用元素符号表示)。
(2)元素M和Q可以形成化合物M2Q,写出M2Q的电子式 。
(3)Z、W、Q三种元素的简单气态氢化物中稳定性最强的是(用分子式表示)。
(4)W的一种氢化物含18个电子,该氢化物与QW2化合时生成一种强酸,其化学方程式为
Z、W、Q四种元素组成的阴阳离子个数比为1:1的化合物A,已知A既能与盐酸反应生成气体,又能与氢氧化钠的浓溶液反应生成气体,且能使氯水褪色,写出A与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式。
【化学——物质结构与性质】选做X、Y、Z、L四种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期且原子序数依次增大,它们相关信息如下:
X元素原子的价电子构型为nsnnp2n,Y和Z位于同一周期,最外层都有两个未成对电子L元素原子的基态未成对电子数是同周期最多的元素。
请回答如下问题:
(1)L元素在周期表中的位置是。该原子核外电子排布式是。其最高正价氧化物对应的水化物的化学式是和。
(2)元素X与Y形成的化合物晶体类型是晶体,1mol该化合物含有的化学键数目为(用阿伏加德罗常数NA表示)
(3)元素M是周期表中电负性最强的元素,X与M形成的化合物XM2的分子几何构型是,该化合物中X原子的杂化轨道类型是。
(4)X与碳、氢三种元素形成的相对分子质量最小的分子里有个σ键,个π键
(5)金属元素N与Z形成的离子化合物的晶胞结构如图,晶胞中Z离子数目为。
“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、
HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4 kJ |
吸收a kJ |
请回答:①a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是。
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强P1P2,(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点:v(正)v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=2:1的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是(选填字母)。
(4)甲酸(HCOOH)是一种弱酸,现用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和甲酸溶液,滴定曲线如下:滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是;V1和V2的关系V1V2(填 “>”、“=”或“<”);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。