碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C (s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol/L) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= ;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a.通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
③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3∶1∶1,则
Q 0(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下左图所示:请写出该电池正极反应式 ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量), 消耗27mg Al,则电解后溶液的pH= (不考虑溶液体积的变化)。
A、B、C、D是四种可溶性化合物,分别由阳离子K+、Ba2+.、Al3+、 Fe3+和阴离子OH—、CO
、NO
、SO
两两组合而成,它们的溶液能发生如下反应:
(1)A与B反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失。
(2)C与D反应生成有色沉淀。
(3)B与C反应生成白色沉淀。
写出它们的化学式:
A._________;B._________;C._________;D._________;
下图为中学化学中常见物质的转化关系,反应条件及部分反应物和产物未全部注明,已知A、D为金属单质,其他为化合物,试推断:
(1)写出物质的化学式:
(2)写出下列反应的方程式:
C→F的离子方程式:_____________________________________________
H→I的化学方程式:______________________________________________
(1) 同期表中位于第8纵行的铁元素属于第________族;
(2) 同期表中最活泼非金属元素位于第________纵行;
(3) 所含元素超过18种的周期是第________、________周期。
I、实验室可利用下列步骤通过“化学放大”来测定极稀的碘化物溶液中I-的浓度:①在中性或弱酸性溶液中,用溴将试样中的I-完全氧化,生成溴化物和碘酸盐,再煮沸以除去过量的Br2;②将所得溶液冷却至室温,加入足量的KI溶液和稀硫酸,充分反应后加入CCl4足量(假设作用完全),再用仪器A将油层分出;③油层用肼(H2N—NH2)的水溶液将CCl4中的I2还原为I-,并进入水溶液中;④水溶液按①法处理;⑤将④所得溶液冷却后加入适量KI溶液并用H2SO4酸化;⑥将⑤所得到溶液取一定量用Na2S2O3标准溶液进行滴定,得出本步骤后溶液中I-的浓度,以此求出原稀溶液中I-浓度,滴定时的反应为:2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI。试回答:
(1)仪器A的名称_____________,如果CCl4用汽油代替,在将油层分出时进行的操作为
______________________________________________________________________________。
(2)如果某试管中有上下两层,均呈无色,采取什么办法判断哪一层是水溶液?
______________________________________________________________________________。
(3)写出离子方程式:
步骤①________________________________________________________;
步骤⑤_______________________________________________。
(4)滴定时,_____________手控制活塞,_____________手摇动锥形瓶。
II、Ag+浓度为0.100 mol·L-1的溶液5 mL,加入等物质的量的某碱金属盐,充分反应后生成卤化物沉淀,经过滤、洗涤后在200 W灯泡下烘干,得到1.297×10-2 g固体。
(5)如果卤化物沉淀为AgX,则其物质的量为_____________mol,根据数据分析上述沉淀是否为AgX沉淀:_____________(填“是”或“不是”);若为AgX沉淀,则它的化学式为__________(若不为AgX沉淀,则此空不填)。
(6)如果卤化物沉淀为碱金属卤化物,其摩尔质量为_____________(计算结果保留整数),根据分析,它的化学式为_____________。
下图表示各物质之间的转化关系,已知A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液。
请按要求填空:
(1)写出B的电子式__________________________。
(2)写出生成E的电极反应式: ___________________________________。
反应⑤的现象是_______________________________。
(3)反应①的化学方程式是__________________________。
在实验室中引发反应④的操作是______________________。
(4)反应⑥中若转移1 mol电子,则被还原的X是_____________mol。