铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:
__________________________________________________(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为_________________;
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为____________________。与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为_____________________,该电池总反应的离于方程式为__________________________。
X是一种新型无机材料,它与碳化硅(SiC)结构相似、物理性质相近。 X有如下的转化关系:其中,C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,D为白色胶状沉淀,E溶液的焰色反应火焰呈黄色,M是一种常见金属,过量的M与L可生成Q和I。
(1)X与A溶液反应的离子方程式为
(2)把红热的木炭投入到L的浓溶液中,可发生剧烈反应,
①化学方程式为_________________
②若把产生的气体通入足量的饱和碳酸氢钠溶液中,再把逸出的气体干燥后通入足量的过氧化钠固体,充分反应后,再通入水中,最后收集到的气体是 ______________________
③若把产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,现象是__________________________
(3)将K、I、G混合气体充满容器后倒置于水槽中,气体完全溶解,溶液充满整个容器。则三者的物质的量之比可能为_______
A.1∶1 ∶1 B.4∶2∶2.5 C.4∶8∶7 D.6∶4∶5
某化学兴趣小组用下图装置电解CuSO4溶液,测定铜的相对分子质量。
(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL,A连接直流电源的__________ (填“正极”或“负极”)。
(2)电解开始一段时间后,在U形管中可观察到的现象-____________________________。
电解的离子方程式为。
(3)实验中还需测定的数据是_______________(填写序号)。
①A极的质量增重m g②B极的质量增重m g
(4)下列实验操作中必要的是____________(填字母)。
A.称量电解前电极的质量 |
B.电解后,电极在烘干称重前,必须用蒸馏水冲洗 |
C.刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重 |
D.电极在烘干称重的操作中必须按“烘干—称重一再烘干一再称重”进行 |
E.在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法
(5)铜的相对原子质量为:_______________________(用含有m、V的计算式表示)。
(6)如果用碱性(KOH为电解质)甲醇燃料电池作为电源进行实验,放电时负极的电极反应式为。
工业制硝酸的主要反应是:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O (g)ΔH=" -1025" KJ/mol
(1)一定温度下,现将0.8mol NH3和1.5mol O2充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
(2)在容积为1L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度 |
c(NH3)(mol/L) |
C(O2)(mol/L) |
C(NO)(mol/L) |
起始 |
0.8 |
1.5 |
0 |
第2min |
0.7 |
a |
0.1 |
第4min |
0.4 |
1.0 |
0.4 |
第6min |
0.4 |
1.0 |
0.4 |
第8min |
1.2 |
2.5 |
0.4 |
①起始时物料比c (O2) : c (NH3)>1.25,其原因是
②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为mol·L-1·min-1
③反应在第2min改变了反应条件,改变的条件可能是(填字母序号)
a.使用催化剂 b.升高温度 c.增大压强 d.增加O2的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是,再次达到平衡时,NO的体积分数
(填“增大”、“减小”或“不变”)
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
__C+__K2Cr2O7+__→__CO2↑+ __K2SO4 + __Cr2(SO4)3+__H2O
请完成并配平上述化学方程式。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是 _______;
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 | B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 | D.使用高效催化剂 |
②已知:△H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为;
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K =。
多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子),制备BaCl2 • 2H2O,工艺流程如下:
已知: ① 常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4;
② BaCO3的相对分子质量是197; BaCl2 • 2H2O的相对分子质量是244;
(1)SiCl4发生水解反应的化学方程式__________________________________
(2)高温下,SiCl4 (g) 用H2还原可制取纯度很高的硅,当反应中有1mol电子转移时吸收
59 kJ热量,则该反应的热化学方程式为__________________________________
(3)加钡矿粉调节pH=7的作用是:
①使BaCO3转化为BaCl2②_______________________________
(4)生成滤渣A的离子方程式________________________________________
(5)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2 • 2H2O
(6)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2 • 2H2O___________吨。