研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下放热反应:
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H ="a" kJ/mol (I)
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K2 ∆H ="b" kJ/mol (II)
(1)反应4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示),∆H= kJ/mol(用a、b表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后
n(Cl2)= mol。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3‾)、c(NO2-)和c(CH3COO‾)由大到小的顺序为 。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L‾1)
(4)由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。
钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。
(10分)按照一定标准,根据物质与水反应的不同情况,对下列物质进行分类,如图所示,请填空:
(1)上图中分类标准1(分成A、B组的依据)为_______________________________。
(2)工业上常用D组中________(填化学式),来消除C组中物质对大气的污染,该反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(3)实验室由Al3+制备Al(OH)3时,应选择D组中________(填化学式)的水溶液,离子方程式为__________________________________________________________________。
(4)F组中有两种物质,在工业上均有重要的用途,请各写出一个化学方程式表示其用途:
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(10分)(1)下列实验方法合理的是________。
| A.用加热法除去食盐固体中的氯化铵 |
| B.将碘的饱和水溶液中的碘提取出来,可用酒精进行萃取 |
| C.实验室制取Al(OH)3:往AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量 |
| D.往FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,检验FeCl2是否已氧化变质 |
(2)SiO2广泛存在于自然界中,其用途也非常广泛,可用于制造光导纤维,也用于生产半导体材料硅。写出工业上用石英制备粗硅的化学反应方程式
________________________________________________________________________。
(3)铝是一种重要金属:铝与NaOH溶液反应的离子方程式为:
________________________________________________________________________。
(4)将10.7 g氯化铵固体与足量消石灰混合加热使之充分反应。生成气体在标准状况下的体积是________L。
已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将amol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2。加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol。
试回答下列问题:
(1)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式__________________________
(2)通过计算确定y与a、x的函数关系式____________________
(3)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则剩余固体中含有的物质为___;其物质的量之比为________________。
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90 ℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH4HCO3在热水中会分解。
(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe3+,该反应的离子方程式是。
(2)Ⅱ中,需加一定量酸,该酸最好是。运用化学平衡原理以及离
方程式简述该酸的作用。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的离子方程式是。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是。
(4)Ⅳ中,通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净,检验SO42-的操作是
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O2 =2Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该产品中Fe2O3的质量是kg。
(12分) 硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域.工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下:
(1)步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。
①酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是。
②过滤时为防堵塞,过滤装置需常用NaOH溶液清洗,其清洗原理是(用化学方程式表示)。
(2)步骤Ⅱ中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为。
(3)步骤Ⅲ所得滤渣Z的主要成分是。
(4)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示。
①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是。
②在图中C点,680 ℃时所得固体的化学式为(填字母序号)。
a.ZnOb.ZnSO4c.ZnSO4·H2O
d.Zn3O(SO4)2