周期表中有X、Y、Z三种元素,已知:①X原子核外电子排布占有3个轨道,并且其第一电离能在同周期中按由大到小的顺序排列居第三位。②Y位于X的相邻周期,且Y最外层的p轨道有一个未成对电子。③Z与Y可组成化合物ZY3,ZY3溶液遇苯酚呈紫色。请回答:
(1)Z元素原子的价电子排布式为 ,其能与一些分子或离子形成配合物,[Z(CN)6]4-中离子CN-的电子式为 。
(2)将ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体,反应的离子方程式是 此液体具有的性质是 。
A.光束通过该液体时形成光亮的“通路”
B.插入电极通直流电后,有一极附近液体颜色加深
C.向该液体中加入硝酸银溶液,无沉淀生成
D.将该液体加热、蒸干、灼热后,有氧化物生成
(3)①常温下,将20mL 0.1mol·L—1Y的最高价氧化物对应水化物的水溶液与VmL 0.1mol·L—1 X气态氢化物的水溶液混合后pH=7,则V 20mL(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,将pH=2的Y的最高价氧化物对应水化物的水溶液V1mL与V2mL0.0lmol·L—1X气态氢化物的水溶液混合后,溶液呈酸性,则V1与V2的关系满足
A.V1>V2 B.V1<V2 C.V1=V2 D.无法确定
此时溶液中离子浓度大小顺序可能为
A.c(YO4—)>c(XH4+)>c(H+)>c(OH—)
B.c(YO4—)>c(H+)>c(XH4+)>c(OH—)
C.c(YO4—)>c(XH4+)=c(H+)>c(OH—)
D.c(H+)>c(YO4—)>c(XH4+) >c(OH—)
(4)氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②
4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol①
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g);△H=-1268kJ/mol②
下列说法正确的是
A.工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在 7800C~8400C之间,且7800C时的平衡常数大于8400C时的平衡常数
B.工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7~2.0之间,主要是为了提高反应速率
C.在加压条件下生产能力可提高5~6倍,主要是因为加压可提高原料的转化率
D.氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g); △H=-181.5kJ/mol
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)△H>0(I)
反应(I)的平衡常数表达式K= 。若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为 。
(2)如图所示,反应(I)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1 T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是 。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为 ,滴定反应的离子方程式为 。
(4)25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L。若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中c(H2SO3)/(HSO3-)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为 (填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应选择 为宜。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的化学方程式为 。
(4)下列关于方案③相关的叙述中不正确的是 (填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
C.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+能大量存在
NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_______________________。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图)。
①比较p1、p2的大小关系: 。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是 。
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH1 2NO2(g)
N2O4(l)ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是 (选填字母)。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 。
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示。
为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充A。A是 ,说明理由: 。
如图为电解装置,X、Y为电极材料,a为电解质溶液。
(1)若a为含有酚酞的KCl溶液,X为Fe,Y为石墨,电解一段时间后;X电极附近可观察到的实验现象是 ;写出Y电极的电极反应式 。
(2)若要实现Cu +H2SO4=CuSO4+H2↑,则Y电极材料是 ;写出X电极的电极反应式 。
(3)若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银,则a为 ,反应前两电极的质量相等,反应后电极质量相差2.16g,则该过程理论上通过电流表的电子数为 。
(4)若X、Y均为惰性电极,a为NaOH溶液,电解一段时间后,溶液的pH (填“增大”“不变”“减小”),若要使溶液恢复原来的状态,可往溶液中加入 。
某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.在250 mL的容量瓶中定容配成250 mL烧碱溶液 |
B.用移液管移取25 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴甲基橙指示剂 |
C.在天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中用蒸馏水溶解 |
D.将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管,调节液面,记下开始读数为V1 |
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至终点,记下读数V2
回答下列各问题:
(1)正确操作步骤的顺序是______→______→______→D→______(均用字母填写)。
(2)滴定管的读数应注意__________________________________________________。
(3)E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是____________________________________。
(4)D步骤中液面应调节到__________,尖嘴部分应______________________。
(5)滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为_______,终点时颜色变化是_______________。
(6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗,在其他操作均正确的前提下,会对测定结果(指烧碱的纯度)有何影响?______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(7)该烧碱样品纯度的计算式为____________________________________________。