盐酸、硫酸、硝酸是中学阶段常见的三种强酸。现就三大强酸与金属铜的反应回答问题:
(1)我们知道,稀盐酸与Cu不反应,但在稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解,该反应的化学反应方程式为 。
(2)在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积 (填“大于”“等于”或“小于”)100mL,你认为其主要原因是 。
(3)甲同学取一定量的铜与浓硝酸反应,发现有红棕色的气体生成,甲同学认为红棕色的气体一定是NO2,但是测量该实验产生的红棕色气体的摩尔质量,发现并不等于46g/mol。请结合化学反应方程式分析所有可能的原因 。
(4)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,对于前者呈绿色的原因甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号)
①加热该绿色溶液,观察颜色变化
②加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
③向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
④向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色
固体A可用于工业上生产硫酸,各物质间转化如下图。其中C为红棕色粉
末,D为能使品红溶液褪色的无色气体。
请回答:
(1)F的电子式为_________。
(2)若测得生成C和D的质量比为5:8,则A的化学式为______________。
(3)将D通入H溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
(4)物质的量浓度均为0.lmol/L的G和H的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序
为____________。
(5)有人用电解某饱和溶液的方法同时制备G的浓溶液和浓氢氧化钠溶液,如图所
示。则:
①a端为电源的_________(填“正极”或“负极”)。
②N口收集的物质为__________(填化学式,下同。);
Q口收集的为_________浓溶液。
③某物质的饱和溶液最好选用___________(填试剂名称)。
④阳极的电极反应式为____________。
(6)检验H中金属阳离子的方法___________。
(1)碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为 ,氧原子电子排布式为 。
(2)氨分子氮原子杂化类型 ,氨水中四种氢键哪一种是主要的 ,规律是什么? 。画出氢氟酸溶液中最主要氢键 。
(3)DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式,用虚线把氢键表示出来
(4)试分析富马酸的K2大于其顺式异构体马来酸K2的原因。
(5)下表是三种火箭推进剂的沸点,为什么火箭推进剂选择氮元素? 。
物质 |
H2 |
N2H4 |
H2NN(CH3)2 |
沸点/℃ |
-252.8 |
113.5 |
~116 |
(6)常压下,水冷却至0 ℃以下,即可结晶成六方晶系的冰。日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构,其晶胞如下图所示(只显示氧原子,略去氢原子),晶胞参数侧棱c=737 pm,菱形底边a=452 pm,底面菱形的锐角是60°。
回答下列问题:
①计算晶胞中含有几个水分子。 ②计算冰的密度。
海洋是一座巨大的宝藏,海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和制备金属镁的原料都可来自于海水。
Ⅰ.在氯碱工业中,曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水(如图甲所示)。
(1)写出阳极的反应式 。
(2)图甲中流出的b是 溶液。
(3)石棉隔膜的作用是 。
Ⅱ.随着科技的发展,电解工艺不断革新,电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起,隔膜法电解工艺逐渐被离子交换膜电解技术取代。
(1)离子交换膜电解槽(如图乙所示)中⑥、⑦分别是_______、______________。
(2)已知一个电子的电量是1.602×10-19C,用离子膜电解槽电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105 C的电量时,生成NaOH_ g。
Ⅲ.下图是工业上生产镁的流程。
(1)写出下列反应的化学方程式:
①沉淀池:;②电解:;
(2)整个生产流程中循环使用的物质是 。
(3)简述加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的注意事项: 。
用磷灰石制磷肥的副产品六氟硅酸钠(Na2SiF6)可制冰晶石(Na3AlF6),冰晶石是电解铝的助熔剂,可降低氧化铝的熔点。下图是工业制铝的流程图:
(1)工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程需__________个环节,第一步反应的方程式______________________________________________________________
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是________溶液,滤渣是________。
(3)分解脱硅和合成冰晶石化学反应方程式分别为:_________________、____________________。
(4)工艺过程中③和④的目的是_____________________,碳酸钠和二氧化碳是否够用。
(5)电解Al2O3制Al时,I=200kA,一天制Al 1.430 t,电解效率是多少?
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g)△H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)△H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)△H
①该反应的平衡常数表达式为K=。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH0 (填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠKⅡ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为。
当氨碳比=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为:。
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为。