有X、Y、Z三种元素,已知X、Y是元素周期表前20号元素,且X的原子序数比Y大4,元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛。请回答:
Ⅰ.若X是短周期最活泼的金属元素。
(1)写出Y的单质的结构式 。
(2)写出单质Z与元素Y的最高价氧化物对应的水化物(稀溶液,过量)反应的离子方程式 。
Ⅱ.若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的。
(3)在定向爆破中,常利用氧化铁和单质X反应放出的热量来切割钢筋。该反应的化学方程式为 。
(4)已知X的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,它能使X的表面形成致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中模拟该处理过程,装置如图所示,该阳极的电极反应式为 。
Ⅲ.含Z的化合物A(化学式为K2ZO4)极易溶于水,但静置一段时间后转化为红褐色沉淀,同时产生O2。
(5)化合物A溶于水后的变化 (用离子方程式表示)。查阅资料发现,加入下列物质中的 可提高A在水中的稳定性。
A.Na2CO3 | B.KSCN | C.NH4NO3 | D.KOH |
I.目前,我国采用“接触法”制硫酸,设备如图所示:
(1)图中设备A的名称是_____________,该设备中主要反应的化学方程式为 。
(2)有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是_____(填字母序号)。
A.二氧化硫的接触氧化在接触室中发生 |
B.吸收塔用浓度为98.3%浓硫酸吸收三氧化硫 |
C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失2% |
D.B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率 |
E.硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为 H2SO4时放出的热量
II.纯碱是一种重要的化工原料。制碱工业主要有“氨碱法”(索尔维法)和“联合制碱法”(侯氏制碱法)两种工艺。请按要求回答问题:
(3)CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”中CO2的来源于,“氨碱法”中CO2来源于。
(4)氨碱法的原子利用率(原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比) 。
(5)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式:。
氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用。
(1)写出实验室制NH3的化学反应方程式
(2)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,氢气的来源是水和碳氢化合物,写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 。
(3)在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g) △H<0,反应达到平衡后,为提高CO的转化率,可采取的措施有 ,已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中,c(H2O)﹕c(CO)不低于 ,
(4)在容积为2L容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g),已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ
若在t0时刻将容器的体积扩大至4L,请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅱ
(5)工业上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定条件下合成,其化学反应方程式为
(6)合成尿素时,当氨碳比=4,CO2的转化率随时间的变化关系如右图所示.
①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率为v正(CO2)(填“>”、“<”或“=”)
②NH3的平衡转化率为 。
Ⅰ.某实验A小组设计生产亚氯酸钠(NaClO2)的主要流程如图,
已知NaClO2是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染工业。它在碱性环境中稳定存在。
(1)双氧水的电子式为,装置Ⅰ中发生反应的还原剂是 (填化学式)。
(2)A的化学式是 ,装置Ⅲ电解池中A在 极区产生,若装置Ⅲ中生成气体a为 11.2 L(标准状况),则理论上通过电解池的电量为 (已知法拉第常数F="9.65×l" 04C· mol-1)。
(3)装置Ⅱ中反应的离子方程式是 。
Ⅱ.某实验B小组测定金属锡合金样品的纯度(仅含少量锌和铜,组成均匀),将样品溶于足量盐酸: Sn+ 2HCl=SnCl2+H2↑,过滤,洗涤。将滤液和洗涤液合并再加过量的FeCl3溶液。最后可用一定浓度的K2Cr2O7酸性溶液滴定生成的Fe2+,此时还原产物为Cr3+。现有锡合金试样1.23g,经上述反应、操作后,共用去0.200mol/L的K2Cr2O7的酸性溶液15.00mL。
(4) 列式计算样品中锡的质量分数。
(5)用上述样品模拟工业上电解精炼锡,如图:
b极发生电极反应式,当得到11.90g纯锡时,电解质溶液质量减轻0.54g,则锡合金质量减少_______ g(结果保留一位小数)。
常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
实验编号 |
HA的物质的 量浓度(mol·L-1) |
NaOH的物质的 量浓度(mol·L-1) |
混合后溶 液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
(2)乙组混合溶液中离子浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系是 。
A.前者大 B.后者大 C.两者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)= mol·L-1。
如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为
(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是 。
A.水解反应为放热反应 | B.水解反应为吸热反应 |
C.NH4NO3溶于水时放出热量 | D.NH4NO3溶于水时吸收热量 |
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为 、 、 、 (填“左”、“右”或“不移动”)。