某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质,现欲制取纯净的氧化铝,某同学设计如下的实验方案。请回答下列问题:
(1)沉淀A的成分是 (填化学式),沉淀B的成分是 (填化学式);
(2)滤液A中若加入过量的铁粉,可能发生的所有离子方程式为:
、 ;
(3)在操作Ⅰ的名称是 ,其中玻璃棒的作用是 。
(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 , A是元素周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为。
⑵已知:
① E-E→2E H=+a kJ/mol;
② 2A→A-A H=-b kJ/mol;
③ E+A→A-E H=-c kJ/mol;
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g) H=-Q kJ/mol(Q>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
初始投料 |
2 mol A2、1 mol BC |
1 mol X |
4 mol A2、2 mol BC |
平衡时n(X) |
0.5 mol |
n2 |
n3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物的转化率 |
![]() |
![]() |
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①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则A2的平均反应速率
v (A2)=。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K =。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是(填字母)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=Q C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0 mol F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体积压缩到1 L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池,被称为第二代燃料电池,是未来民用发电的理想选择方案之一,其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH,获得第一次精制盐水。
(1)过程Ⅰ除去的离子是______。
(2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20 ℃/g)如下表,请依据表中数据解释下列问题:
CaSO4 |
Mg2(OH)2CO3 |
CaCO3 |
BaSO4 |
BaCO3 |
2.6×10-2 |
2.5×10-4 |
7.8×10-4 |
2.4×10-4 |
1.7×10-3 |
①过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2的原因为___________________________________。
②过程II之后检测Ca2+、Mg2+及过量Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是____________。
(3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
① 过程Ⅳ除去的离子有______、_______。
② 盐水b中含有SO42-。Na2S2O3将IO3-还原为I2的离子方程式是___________________________。
③ 过程VI中,产品NaOH在电解槽的__________区生成(填“阳极”或“阴极”),该电解槽为______离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”)。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示_________、_________,E的大小对该反应的反应热有无影响?_________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?_________,理由是__________________;
(2)图中ΔH=_________kJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒氧化物VO2;四价钒氧化物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_____________________________;
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,计算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求计算过程)。
下表为元素周期表中的一部分.用化学式或元素符号回答下列问题:
IA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
VA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
|
2 |
⑥ |
⑦ |
||||||
3 |
① |
③ |
⑤ |
⑧ |
⑩ |
|||
4 |
② |
④ |
⑨ |
(1)10种元素中,化学性质最不活泼的是__________(填元素名称)。
(2)在①②⑤的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是__________(填化学式)。
(3)元素⑦的常见的氢化物的化学式为____,该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是:_______________________,该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是___________________________。
(4)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为___________和_______。
(5)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为__________________
(6)⑧与⑨分别与H2形成的氢化物的稳定性:__________,(用化学式表示)最高价氧化物对应的水溶液的酸性:_______________。(用化学式)
Ⅰ中国有广阔的海岸线,海水的综合利用大有可为,海水中溴含量约为65mg/L,从海水中提取Br2的工艺流程如下:
(1) 步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的;
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(2) 请写出步骤Ⅱ中反应的离子反应方程式;
(3) 实验室分离溴水中的溴还可以用萃取法,下列可以用作萃取剂的是;
A.乙醇 B.四氯化碳 C.烧碱溶液 D.苯
Ⅱ(1)目前世界上60%的镁单质是从海水中提取的。以下是海水中提炼金属镁的简易流程图(结合工业生产实际,在括号内填写需要加入物质的化学式,方框内填写生成物质的化学式)
(2)海带中含有碘离子,常用过氧化氢、稀硫酸和淀粉来检验其阴离子,其主要反应的离子方程式为。