锰、铝、铁、钠的单质及其化合物在工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题:
(1)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式来表示) 。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是 。
(2)将一定量的铁粉在氯气中燃烧后所得固体溶于水可得到溶液X。取少量X溶液两份,一份加入KSCN 溶液时,溶液显红色;另一份中加入黄色铁氰化钾 (K3[Fe(CN)6])溶液后能发生复分解反应生成蓝色沉淀。已知:K3[Fe(CN) 6]的电离方程式为K3[Fe(CN)6]= 3K++[Fe(CN) 6]3-。请分析:
①用化学方程式表示产生两种金属阳离子的原因 。
②蓝色沉淀是由铁氰化钾与低价态阳离子反应的结果,试写出该反应的离子方程式 。
(3)将15.6g Na2O2和5.4g Al同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入HCl气体6.72L(标准状况),若忽略反应过程中溶液的体积变化。
请完成下列问题:
①反应过程中共得到的气体的体积为 (标准状况);
②最终是否有沉淀产生? (填“是”或“否”),若有沉淀产生,其质量为 。 (若不存在,则不必回答第(2)问)
下表是元素周期表的短周期部分,表中字母分别表示一种元素,回答下列问题:
a |
|||||||
c |
e |
f |
g |
||||
b |
d |
h |
(1)e、f、g三种元素气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序为(用化学式表示)__________。
(2)元素e的气态氢化物电子式为__________,该氢化物与其最高价氧化物的水化物反应生成的物质所含化学键类型为___________,属于_______化合物(填离子或共价)。
(3)a、c两种元素可形成多种化合物,其中化合物A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,则: A的结构简式为____________;以A为原料,可制得当今世界上产量最大的塑料产品,该反应类型为_________________;A可与H2O反应生成化合物B,该反应类型为__________________。B与CH3COOH反应生成有果香气味的产物,该反应的化学方程式为_____________________________________________________;该反应类型为_____________。B在以铜为催化剂时反应生成有刺激性气味的产物,该反应的化学方程式为_________________________________________________________。
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中。超细铜粉的某制备方法如下:
(1)[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为:。
(2) SO42-中硫原子的杂化轨道类型是:写出一种与SO42-互为等电子体的分子。
(3)某反应在超细铜粉做催化剂作用下生成,则分子中 σ 键与 π 键之比为。
(4)该化合物[Cu(NH3)4]SO4中存在的化学键类型有。(填字母)
A.离子键; | B.金属键; | C.配位键; | D.非极性键;E.极性键 |
(5)NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为。
(6)铜的某氯化物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为。
硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应:
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H = —905 kJ/mol ①主反应
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H = —1268 kJ/mol ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。
(1)由反应①②可知反应③N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=。
(2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在。
(3)用Fe3O4制备Fe(NO3)3溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+,
原因二:(用文字和离子方程式说明)。
(4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为。
(5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为(填“正极”或“负极”),电极方程式为。
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化
步骤及生成物未列出):
(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△H>0在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是。
A、增大压强 B、升高温度C、充入He气D、增大水蒸气浓度
(2)“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O(g) +CO(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
提高氢碳比[ n(H2O)/n(CO)],K值(填“增大”、“不变”或“减小”);若该反应在400℃时进行,起始通入等物质的量的H2O和CO,反应进行到某一时刻时CO和CO2的浓度比为1∶3,此时v(正)v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)有关合成氨工业的说法中正确的是。
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
(4)生产尿素过程中,理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为,而实际生产过程中,往往使n(NH3)∶n(CO2)≥3,这是因为。
(5)当甲烷合成氨气的转化率为60%时,以3.0×108 L甲烷为原料能够合成L 氨气。(假设体积均在标准状况下测定)
碘溶于碘化钾溶液中形成I3—,并建立如下平衡:I3— I—+ I2。实验室可以通过氧化还原滴定法测定平衡时I3—的浓度
实验原理:
为了测定平衡时的c(I3—) ,可用过量的碘与碘化钾溶液一起摇动,达平衡后取上层清液用标准的Na2S2O3滴定:2 Na2S2O3 + I2 =" 2NaI" + Na2S4O6。
由于溶液中存在I3— I— + I2的平衡,所以用硫代硫酸钠溶液滴定,最终测得的是I2和I3—的总浓度,设为c1,c1 = c(I2)+c(I3—);c(I2) 的浓度可用相同温度下,测过量碘与水平衡时溶液中碘的浓度代替,设为c2,则c(I2)= c2,c(I3—)=c1 —c2;
实验内容:
1.用一只干燥的100 mL 碘量瓶和一只250 mL碘量瓶,分别标上1、2号,用量筒取80 mL 0.0100 mol.L-1 KI于1号瓶,取200 mL 蒸馏水于2号瓶,并分别加入0.5 g过量的碘。
2.将两只碘量瓶塞好塞子,振荡30分钟,静置。
3.分别取上层清液20 mL用浓度为c mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定。1号瓶消耗V1 mL Na2S2O3溶液,2号瓶消耗V2 mL Na2S2O3溶液。
4.带入数据计算c(I3—)
试回答下列问题
(1)标准Na2S2O3溶液应装入(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),原因是。
(2)碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞子,可能的原因是。
(3)滴定时向待测液中加入的指示剂是,到达滴定终点时的现象为。
(4)用c 、V1和V2表示c(I3—)为mol·L-1。
(5)若在测定1号瓶时,取上层清液时不小心吸入了少量的I2固体,则测定的c(I3—)(填“偏大”、“偏小”或“不变”) 。