某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验,将5.4g的铝片投入500 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液中,右图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。
(1)关于图像的描述不正确的是 (填序号,下同);
① o→a段不产生产生H2是室温过低,反应难以发生。
② b → c段产生H2较快可能是反应放热,温度升高,加快了反应
③ c以后,产生H2速率逐渐下降原因可能是铝片趋于消耗完全
(2)在b到c这段时间内,收集到氢气VL(标准状况),则这段时间内用硫酸表示的平均速率为 mol/(L·s)(假设反应前后溶液体积不变)。
(3)其他条件不变,现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸,产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快,可能的原因是________;
(4)要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率,小组成员提出一系列方案,合理的有
①加入2 mol·L-1硝酸②加入少量CuSO4溶液 ③将铝片换成铝粉 ④增加硫酸的浓度至18 mol/L ⑤加CH3COONa固体; ⑥加入少量Na2SO4溶液
(5)催化剂会影响反应速率,请根据①反应写出FeCl3催化H2O2分解的另一反应原理(用离子方程式)①2Fe3++ H2O2= 2Fe2++ 2H+ +O2↑;② ;
A~I九种有机物有如下转化关系:
已知:R1CHOHCHOHR2 + HIO4—→R1CHO+ R2CHO+HIO3 +H2O;又知C的苯环上的一氯代物有2种。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:A;I; C中的官能团名称,其核磁共振氢谱图中有峰。
(2)由H生成G的有机反应类型为。
(3)写出实现下列转化反应的化学方程式D→B, F→E反应的化学方程式。
(4)化合物C的同分异构体甚多,写出满足下列条件的所有芳香族同分异构体的结构简式
①属于对位二取代苯②能发生银镜反应③在NaOH溶液中可发生水解反应
。
随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g) △H。某研究小组向某恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.100 |
0 |
0 |
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①下列各项不能作为判断反应达到化学平衡状态依据的是
A.容器内CO2 的浓度保持不变 B.v正(N2) =2 v正(NO)
C.容器内压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②T1℃时,该反应的平衡常数K=(保留两位小数)。
③30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是。
④若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H0(填“>”、“ =”或“<”)。
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式。
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关电极反应可表示为。
铁是一种过渡元素,金属铁是最常用的金属。请回答下列各题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C),在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为。上述反应生成的磁性固体能溶于过量盐酸,该反应的离子方程式为。
(2)在Fe2+、Fe3+的催化作用下,可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化。已知,含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为。
(3)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制绿矾。利用烧渣制绿矾的过程如下:
①烧渣溶于稀H2SO4过程中,有单质硫生成,写出该反应的离子方程式(只写生成S的反应式,其他反应无需写出)。
②向溶液X中加入足量铁屑的目的是。
③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通过滴定法测定绿矾产品中FeSO4含量,滴定时发生反应的离子方程式为。
(4)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1.1×10-36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH=3时,通过计算说明Fe3+是否沉淀完全。
(提示:当某离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时可以认为该离子沉淀完全了)
(12分) 25℃时,A酸溶液的pH=a,B碱溶液的pH=b。
(1)若A为强酸,B为强碱,且a+b=14,若两者等体积混合后,溶液的pH=________,
此时溶液中金属阳离子浓度大于酸根阴离子浓度,其原因可能是___________________。
(2)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显
酸性,则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该离子为________(填离子符号);混合后的溶液中,下列微粒浓度大小关系一定正确的是________(填序号)。
①c(MOH)>c(M+)>c(R-)>c(H+)>c(OH-)
②c(HR)>c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
③c(R-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
④c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
⑤c(M+)+c(H+)=c(R-)+c(OH-)
甲、乙、丙、丁四种短周期元素可以组成下列框图中除Br2和L以外的物质,其原子序数依次增大。甲和乙可形成常见液态化合物K,固体A中含有丙元素的正一价阳离子,其电子层结构与氖原子相同,丁元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。在一定条件下,下列各物质可发生如图所示的变化(反应中生成的水没有写出):
试回答:
(1)A的电子式为;乙元素的原子结构示意图为__________________。
⑵由速率理论预测工业上由F制取H的反应条件为__________________。
⑶溶液B的pH值小于7,其原因是__________________ 。
⑷反应(I)的化学方程式为 __________________ 。
⑸反应(II)的离子方程式为 __________________ 。