(共6分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是 ,2molN2参加反应转移电子数为 。
(2)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。
图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
(3)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是
(提示:272 = 729)
(本题共14分)
A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中的含有同一种元素在周期表中位置 ,
(2)写出检验D溶液中阳离子的方法 。
(3)写出反应④的离子方程式 。
(4)若28gA单质在足量的氧气中灼烧,反应放出的热量为QkJ(Q>0),写出这个反应的热化学方程式: ;
(5)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的pH 7
(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因: ;若向气体K的0.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则所得溶液中含各离子物质的质量浓度由大到小的关系是 。
(本题共12分)
以海水中常见物质A为原料可以发展很多种工业,下图中包含了中学课本中介绍的几种基本工业生产,请根据物质之间的转化关系回答下列问题:
(1)C和D、C和G反应都可以制取消毒剂。C和G反应制取的消毒剂中有效成分的化学式为 ;
(2)写出电解A溶液的化学方程式为 ;
(3)若使工业合成J反应的平衡向生成J的方向移动,可采取的措施有 (填字母代号);
A.升高温度 B.增大压强 C.使用催化剂 D.液化分离
(4)将F和J通入A的饱合溶液中的顺序为 。
A.先通入F后通入J B.先通入J后通入F
C.同时通入 D.没有先后顺序要求
(5)图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质,用下述方法可以测定样品中
NaCl的质量分数。
样品mg溶液沉淀固体ng
①检验沉淀是否洗涤干净的所用到的试剂是: ,
②样品中NaCl的质量分数的数学表达式为: 。
【化学-物质结构与性质】
A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个成单电子,E的外围电子排布式为3d64s2。
回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:B、C。
(2)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是,电负性最大的元素是。
(3)已知元素周期表可按电子排布分为s区、q区等,则E元素在区。
(4)画出A的核外电子排布式。
【化学-化学与技术】
海洋是化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有广阔的前景。回答下列问题:
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备,但常规蒸馏法法也存在较大缺陷,请说明常规蒸馏法淡化海水的最大缺陷。
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(2)离子交换法也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式。
(3)目前从海水中提取溴的常用流程如下(苦卤,海水蒸发结晶分离出食盐的母液):
从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是。
(4)海水提镁过程中,与石灰窑和盐酸厂有着紧密的联系,试说明海水提镁与盐酸厂之间的必然联系。__________________________________________________________
目前燃料电池中能量转化效率最高的是陶瓷电池,此类电池正面涂有黑色的稀有金属复合氧化物,作为正极,反面是一层较厚的绿色“金属陶瓷”,作为负极。在750℃实验温度下,空气中的氧分子吸附于黑色正极,氧原子会分别从涂层中“抢走”2个电子,变成氧离子,随后氧离子穿过陶瓷膜,与负极那一边的燃气反应,并释放出能量,氧不断“劫持”电子穿越薄膜,正负两极间便形成电压,产生电流。
(1)水煤气成分是 。水煤气又称为合成气,在一定条件下可以合成二甲基醚时,还产生一种可以参与大气循环的无机化合物,写出该化学方程式可能是。
(2)若以水煤气为上述陶瓷电池的燃料气,则电池的负极反应方程式为。
(3)下图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图,
其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式
若以第⑵问中陶瓷电池为电源,用惰性电极电解硝酸银溶液,为保证阴极有 10.8g银析出,试求制备水煤气时, 至少需要碳g