【化学——选修2 化学与技术】明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4、和H2SO4的工艺过程如下所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O + 3S ="==" 2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2 + 48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是 。
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
(3)Al2O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如图所示,该晶体中Al的配位数是 。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 。
(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:
2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H1 = -197 kJ /mol;
H2O(g)H2O(l) △H2 = -44 kJ/mol;
2SO2(g)+ O2(g)+ 2H2O(g)2H2SO4(aq) △H3 = -545 kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
焙烧948 t明矾(M =" 474" g/mol),若SO2的利用率为96%,可产生质量分数为98%的硫酸______ t。
(16分)一种由甲醇、氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,容量达氢镍电池或锂电池的10倍,可连续使用一个月才充一次电。请完成下列与甲醇有关的问题。
(1)工业上有一种生产甲醇的反应为:
在温度和容积相同的A、B两个容器中,按不同方式投人反应物,保持恒温恒容,经10秒钟后达到平衡,达到平衡时的有关数据如下表:
①从反应开始到达到平衡时,A中用CO2来表示的平均反应速率为__________________(用含C1的表达式表示)。
②a =_________。
(2)某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式__________________________________________
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t2后,铁电极上的电极反应式_________________________;在t2时所得溶液的pH为______。(假设溶液体积不变)
(3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空.如图l所示装置中,以稀土金属材料做惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y203的Zr02固体,它在高温下能传导O2-离子
①d电极的名称为 .
②如图2所示用铂电极电解足量CuS04溶液,b电极上的电极反应式为 .若电解一段时间后要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入(填序号).
a.CuOb.Cu(OH)2c.CuC03d.Cu2(OH)2C03
(8分)向恒容密闭容器中充入一定量 PCl5,在温度为T时发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+124 kJ·mol-1。回答下列问题:
(1)要提高上述反应的转化率,可采取的措施有______________。
(2)在热水中,五氯化磷完全水解,生成磷酸(H3PO4),
该反应的化学方程式是_______________________________________________。
若将0.01 mol PCl5投入热水中,向其中滴加NaOH溶液至酸恰好被完全中和生成正盐,继续加水得到1 L溶液,再逐滴加入AgNO3溶液,先产生的沉淀是____________[已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
(3)已知白磷(P4)的燃烧热为3093.2 kJ/mol,请写出白磷燃烧的热化学方程式_____。
[化学—选修5:有机化学基础]化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题:
(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是________,写出有关反应的化学方程式_____________。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是_________________________________________________。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称__________,它的作用是______________。
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响? __________________________。
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,E管质量增加1.76 g,D管质量增加0.72 g,则该有机物的最简式为______________。
(6)要确定该有机物的化学式,还需要测定________________________。
(14分)五种短周期元素的部分性质数据如下:
元素 |
T |
X |
Y |
Z |
W |
原子半径(nm) |
0.037 |
0.075 |
0.099 |
0.102 |
0.143 |
最高或最低化合价 |
+1 |
+5,-3 |
+7,-1 |
+6,-2 |
+3 |
(1)Z离子的结构示意图为________。
(2)关于Y、Z两种元素,下列叙述正确的是_____(填序号)。
a.简单离子的半径Y>Z
b.气态氢化物的稳定性Y比Z强
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性Z比Y强
(3)甲是由T、X两种元素形成的10e-分子,乙是由Y、W两种元素形成的化合物。某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中,烧瓶中即有甲放出,原因是__________________________。一段时间后,观察到试管中有白色沉淀现象,发生反应的离子方程式是__________________。
(4)电解乙溶液时阴极的电极反应式为__________________________。
(5)XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被氢氧化钠溶液吸收的化学方程式是:2XO2+2NaOH=M+NaXO3+H2O(已配平),产物M中元素X的化合价为__________。
(6)甲具有还原性,遇Y元素的单质有白烟现象,其化学方程式是__________________。
实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,有以下仪器:①烧杯②100 mL量筒③500 mL容量瓶④玻璃棒⑤托盘天平(带砝码)⑥药匙
(1)还缺少的仪器是____________
(2)实验两次用到玻璃棒,其作用分别是:、______________
(3)若配制过程中,溶解、转移溶液后未对烧杯和玻璃棒进行洗涤,
则对最终配得的溶液浓度的影响是(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)按正确方法配好溶液后,从中取出10mL,其物质的量浓度为mol·L-1,含NaOH g;若将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为mol·L-1。