工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下:
请回答下列问题。
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有________________________________。
(2)写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式:_________________________________________________________。
(3)工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
(4)生产过程中,除NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。
研究碳、氮氧化物的性质与利用具有重要意义。
(1)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量的SO2和SO3,此时反应的化学方程式是。
②由MgO制成的Mg可构成“镁——次氯酸盐”电池,其装置示意图如图1,该电池的正极反应式为;
(2)化合物甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同,某温度下相互转化时的量变关系如图2所示:
①甲的化学式是;
②图中a、b、c、d四点中,表示反应处于平衡状态的是。t1~t2时间内v正(乙)v逆(甲)(填“>”“<”或“=”)
③反应进行到t2时刻,改变的条件可能是。
(3)用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。
已知:2NO(g) = N2(g) + O2(g)△H = -180.5kJ·mol-1
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)△H = +571.6kJ·mol-1
则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是。
选考【有机化学基础】
A是一种重要的化工原料,已知A是一种卤代烃相对分子质量为92.5,其核磁共振氢谱中只有一个峰,C是一种高分子化合物,M是一种六元环状酯,转化关系如图所示,回答下列问题:
(1)A的分子式为;A→B的反应类型;
(2)有机物D的结构式为。 M的结构简式为。
(3)写出下列反应的化学方程式:
B→C:;
E→F:。
(4)写出满足下列条件的H的同分异构体d的结构简式。
①属于酯类;
②能发生银镜反应;
③能与金属钠反应放出气体。
④核磁共振氢谱有三个峰,且峰面积比为6:1:1
【化学—物质结构与性质】
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知:
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写):
请回答下列问题:
(1)配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态外围电子排布式为,H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是;
(2)SO2分子的空间构型为;
(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是。
(4)配离子[Cu(En)2]2+的配位数为,该微粒含有的微粒间的作用力类型有(填字母);
A.配位键 |
B.极性键 |
C.离子键 |
D.非极性键 |
E.氢键
F.金属键
(5)CuCl的晶胞结构如图所示,其中Cl-的配位数(即与Cl- 最近距离的Cu+的个数)为。
雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝,吸收工业尾气SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
(1)装置Ⅰ中的主要离子方程式为。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
①若是0.1molNaOH反应后的溶液,测得溶液的pH=8时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:。
(3)写出装置Ⅱ中,酸性条件下反应的离子方程式,。
(4)装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,其原理如图所示。①生成Ce4+从电解槽的(填字母序号)口流出。②写出阴极的反应式。
(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO2-的浓度为a g·L-1,要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2L。(用含a代数式表示,计算结果保留整数)
Ⅰ、短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示。
X |
|||
Y |
Z |
25℃,0.1 mol·L-1M溶液(M为Y的最高价氧化物的水化物)的pH为13。
(1)Y的离子结构示意图为。
(2)X、Z的气态氢化物稳定性较强的是(填化学式)。
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装M溶液的原因是(用离子方程式表示)。
(4)工业上,用X单质制取Z单质的化学方程式为。
(5)X的最高价氧化物与某一元有机酸的钾盐(化学式为KA,A-为酸根)溶液反应的化学方程式为。(已知25℃,X的最高价氧化物的水化物的电离常数为Kal =4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;HA的电离常数Ka=1.1×10-10)
Ⅱ、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
平衡常数 |
9.94 |
9 |
请回答下列问题:
(6)上述正反应方向是反应(填“放热”或“吸热”)。
(7)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
(8)830K时,若起始时:C(CO)=2mol/L,C(H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为;K值为。
(9)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应:Ni (s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),ΔH<0。
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是(填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,ΔH减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时, CO的体积分数降低
D.当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态