(14 分) 一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。
⑴高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1
反应3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
⑵电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反应的机理可以用下图表示:
图中中间产物X的结构简式为 。
②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 。
⑶为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X—射线衍射谱图如图所示(X—射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为 。
⑷某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2 g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4(沸点43 ℃),并在180 ℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。
上述两步中消耗CO的物质的量之比为 。
⑸为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行监测。
①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反应转移电子数为 。
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如图所示。这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为 。
如图所示,在一烧杯中盛有H2SO4溶液,同时有一表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中央,向该烧杯中缓缓注入 Ba(OH)2溶液至恰好完全反应[设H2SO4和Ba(OH)2溶液密度相同]。试回答
⑴此实验中,观察到的现象有:
①,②。
⑵写出实验过程中反应的离子方程式为。
按下列要求回答
(1)除去下列不纯物质中的少量杂质(括号内为杂质),请填入适当的试剂
①NO(NO2)②NH3(H2O)
(2)实验室配制100mL0.5mol·L‑1的Na2CO3溶液,回答下列问题:
①应用托盘天平称取碳酸钠粉末g。[来
②配制时应选用的仪器有500mL容量瓶,托盘天平、烧杯、药匙、。
③若实验时遇到下列情况,所配溶液的浓度偏大的是。
A.加水定容时超过刻度线,又吸出少量至刻度线 |
B.没有将洗涤液转入容量瓶 |
C.容量瓶洗涤后内壁有水珠而未作干燥处理 |
D.定容时府视刻度线 |
A—F六种元素中,除C外其他均为短周期元素,它们的原子结构或性质如下表所示:
元素 |
结构或性质 |
A |
原子最外层电子数是内层电子总数的1/5 |
B |
形成化合物种类最多的元素,其单质为固体 |
C |
生活中常见的金属,它有两种常见的氯化物,且相对分子质量相差35.5 |
D |
地壳中含量最多的元素 |
E |
与D同主族 |
F |
与E同周期,且最外层电子数等于电子层数 |
请回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是;A与E形成的化合物的电子式是。
(2)C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜,此反应的离子方程式是。
(3)B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是。
(4)F的盐酸盐水溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示);F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是。
(5)A与F形成的合金是重要的工业材料。某同学仅使用天平和下图所示的装置,粗略测定某些数据即可求出该合金中A元素的含量。(装置中因空气质量引起的误差忽略不计)
①实验需要测定三个物理量:合金的质量m以及a和b。
a是;
b是。
②合金中A元素的质量分数是(用含m、a、b的式子表示)。
Y是由硫的含氧酸盐组成的纯净物或者混合物,该物质可溶于水,食品工业常将它用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、护色剂及保鲜剂等。化学兴趣小组在实验室对Y中硫元素的价态进行探究:①将过量的稀硝酸加入少量样品中,振荡;②取少许反应后的溶液,滴加硝酸钡溶液,出现白色沉淀。甲认为不能由此确定Y中硫的价态为+6价。
(1)上述实验中产生的沉淀是。
(2)你认为甲的判断是否正确(填“是”或“否”),作出这种判断的依据是。
(3)请完成对硫元素价态的探究:
限定实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管和试管架;1mol·L-1H2SO4、2mol·L-1 HCl、2mol·L-1HNO3、3%H2O2、0.5mol·L-1BaCl2、品红试纸、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1,硫的价态是+4价
假设2,硫的价态是+6价
假设3,
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②的实验方案,进行实验。请写出实验步骤、预期现象与结论。
实验操作 |
预期的现象与结论 |
操作1 |
|
操作2 |
(14分)是一种大气污染物,某兴趣小组欲探究
的性质及绿色实验的方法,设计如下方案。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为;
为了实现绿色实验的目标,甲同学重新设计了如下图A′制取装置:
与A装置相比,A′ 装置的优点是:
①;
②;
(2)换用A′ 装置后,继续进行下列实验。I.验证
的氧化性:C装置中可选试剂(填序号);
A.Ba(HCO3)2溶液 | B.氢硫酸 | C.溴水 | D.品红溶液 |
II.验证的还原性:C装置中可用试剂(填名称);
用该试剂的理由是①;②;
(3)D装置中导管下端倒置漏斗的作用是;
(4)工业生产硫酸有三个阶段,①其中用黄铁矿制备的化学反应方程式为:___________________________________________________,
②尾气用氨吸收的目的是:。w^w