I、铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为: .其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是 ;(填“阴极”或“阳极”)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为 ;
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,则负极的电极反应式为 ,正极附近溶液的pH (填变大、不变或变小)。
II、氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程: (△H的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨反应如下,
在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是 。
A.增大压强 | B.增大反应物的浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
Ⅲ、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)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应为:
有3mol FeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式 。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量FeO、SiO2。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O步骤如下:
(1).写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式:____________ ,
为了提高原料浸出速率,可采取的措施有______________________(写出两条)。
(2). 溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+。实验步骤中试剂①最佳选 (填代号)。
a.KMnO4 b.Cl2 c.H2O2 d.HNO3
(3)溶液B中加入CuO作用是__________________ _______________。
(4)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3mol/L,必需将溶液pH调节至 。
(5)由溶液C获得CuSO4·5H2O晶体,需要经_____________、___________和过滤。
(6)可用KMnO4标准溶液测定溶液A中Fe2+的浓度,量取A溶液20.00ml,用0.010mol/L酸性KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4 10.00ml, A溶液中Fe2+的物质的量浓度_________mol/L.
(反应原理:MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)
(10分) 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为:
2FeSO4 + a Na2O2 = 2Na2FeO4 + b X + 2Na2SO4 +c O2↑
①该反应中物质X应是 ,a与c的关系是 。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时,在水处理过程中所起的作用
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、C1O-、OH-、FeO42-、C1-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式: 。
②每生成1mol FeO42-转移 mo1电子,若反应过程中转移了0.3mo1电子,则还原产物的物质的量为 mo1。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明什么问题 。
饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成:
阳离子 |
K+ Na+ Cu2+ Al3+ |
阴离子 |
SO HCO NO OH- |
为了鉴别上述化合物,分别进行以下实验,其结果如下所示:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片);④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀;⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B:____________、D:________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为____________。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式:___________________________________ 、_________________________________________________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理:___________________ 。
氧化还原反应在生活中应用广泛,酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂.用所学知识回答问题:
(1) 3H2SO4+2 KMnO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5 O2↑+8 H2O,当有6 mol H2SO4参加反应的过程中,有 mol还原剂被氧化。
(2)在稀硫酸中,KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2。该反应的化学方程式为
。
(3)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是 .
用于合成树脂的四溴双酚F、药物透过性材料高分子化合物PCL合成如下。
(1)W中—R是 。
(2)A的结构简式是_________。
(3)A生成B和CH3COOH的反应类型是_________。
(4)D→X过程中所引入的官能团分别是_________。
(5)有机物Y的苯环上只有2种不同化学环境的氢原子。
由Y生成四溴双酚F的反应方程式是________。