Fe元素是地壳中最丰富的元素之一,在金属中含量仅次于铝,铁及其化合物在生活生产中有广泛应用。请回答下列问题。
(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若有1 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是________ mol。
(2)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是___________________________________________________。
(3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接,在实验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。
请回答下列问题:
①各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)
A→________→________→________→D。
②装置C的作用是_______________________________________________________。
③反应开始后,B中硬质玻璃管内的现象为________;可以检验生成物中含有Fe3+的试剂是________(填写试剂名称)。
【化学—选修3:物质结构与性质】X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题:
(1)Q+核外电子排布式为_________________________。
(2)化合物X2W2中W的杂化方式为__________,ZW2-离子的立体构型是__________。
(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是____________________(填化学式),原因是____________。
(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为_______________________________________________________。
(5)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体一个晶胞的Y原子数为__________,Y原子的配位数为__________,若晶胞的边长为a pm,晶体的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数的数值为__________(用含a和ρ的代数式表示)。
【化学—选修2:化学与技术】
(1)天然水中含有细菌,其主要成分是蛋白质,写出两种家庭中能杀灭水中细菌的简单方法____________________、____________________。
(2)现有一杯具有永久硬度的水,其中主要含有MgCl2、CaCl2。利用下列试剂中的一部分或全部,设计软化该水的实验方案。
试剂:①Ca(OH)2溶液②NaOH溶液③饱和Na2CO3溶液④肥皂水
实验方案:(填写下表)
实验步骤 |
现象 |
离子方程式 |
①向硬水中加入Ca(OH)2溶液,直到__________为止。 |
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②继续向溶液中加入__________溶液,直到不再产生沉淀为止。 |
||
③将上述混合物__________(填操作名称)。 |
—— |
—— |
(3)利用海水得到淡水的方法有蒸馏法、电渗析法等。电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。
a接电源的__________极,I口排出的是__________(填“淡水”或“海水”)。
(4)在(3)中某口排出的浓海水中溴元素的质量分数为a%,现用氯气将其中的溴离子氧化为溴单质,则处理1000 t该浓海水需标准状况下的氯气的体积为__________m3。
目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答 下列问题
I.甲烷自热重整是一种先进的制氢方法其反应方程式为:CH4(g) + H2O(g) ="CO(g)" + 3H2(g)
(1)阅读下图计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。
II.用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
(2)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池则负极的电极反应式为___________。
(3)以CH4、O2为原料,100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为448 mL(标准状况),产生的气体全部被溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为_____,各离子浓度由大到小的顺序为_______________。
III.利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g) + I2O5(s) =5CO2(g) + I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。
请回答:
(4)T2时,0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
(5)T1时化学平衡常数K = ____________________。
(6)下列说法不正确的是____________________填字母序号)。
A.容器内气体密度不变表明反应达到平衡状态 |
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等 |
C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变 |
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb < Kd |
锌是一种常用金属,冶炼方法有火法和湿法。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似。氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
(1)Ga的原子结构示意图为____________________。
(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成,该反应的化学方程式为______________
(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________________(填字母序号)。
A.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠 |
B.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气 |
C.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到 |
D.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐 |
II.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示,回答下列问题:
已知:Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式_______________________。
(5)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_____________________________________________________。
(6)净化II中加入Zn的目的是______________________________________________。
(7)常温下,净化I中,如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L,则应控制溶液pH的范围为_______________________。已知:Ksp[Fe(OH)3] =" 8.0" × 10-38;lg5 = 0.7
[化学——选修5有机化学基础]某酯M常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。已知M的分子式为C10H10O2且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。实验测出M的核磁共振氢谱谱图有6个峰,其面积之比为1:2:2:1:1:3。已知M分子的红外光谱如下图:
试回答下列问题。
(1)M的结构简式为。
(2)G为M的一种同分异构体,其分子结构模型如图所示:
(图中球与球之间连线表示单键或双键)。用芳香烃A为原料合成G的路线如下:
①化合物E中的官能团有(填名称)。
②A→B的反应类型是,E→F的反应类型是。
③书写化学方程式
C→DE→F
④E的同分异构体甚多,符合下列条件的同分异构体共有种,试写出符合条件的所有同分异构体的结构简式;。
i.含有笨环表苯环上有三个取代基;
ii.苯环上的一元取代产物只有两种;
iii.能发生银镜反应但遇FeC13溶液不显色。