(本题共14分)钢铁是最重要、用量最大的金属材料之一。完成下列计算:
51.生产1吨含铁96%的生铁,至少需要氧化铁含量70%的赤铁矿(杂质不含铁)_____吨。(计算结果保留2位小数)
52.工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应:
3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO→3FeO+CO2 FeO+CO→Fe+CO2
某次实验中,用CO还原4.80 g氧化铁,当固体质量变成4.56 g时,测得此固体中只存在2种氧化物。通过计算确定此固体可能的成分和它们的物质的量之比。
53.为了测定某碳素钢(假设只含铁和碳)的含碳量,将10.000 g钢样完全溶解于过量的热浓硝酸中,产生了0.300 mol气体(假设气体全部逸出,N2O4已折算为NO2)。气体用50.00 mL 12.00 mol/L的NaOH溶液完全吸收后,只生成两种盐,溶液蒸干后得到不含结晶水的固体32.664 g。计算:
(1)钢样的含碳量。
(2)参加反应的硝酸的物质的量。
【物质结构与性质】
芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中_______(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有_______种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
①H2Se的晶体类型为_________,含有的共价键类型为_________。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为____________________。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示
A是____________(填元素符号),B的价电子排布式为。
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素。A和D最外层电子数相同;C、E最低负价相同。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的化合物甲和乙(相对分子质量甲<乙),D2C中阳离子与阴离子的电子层结构相同。请回答下列问题:
(1)B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是(填化学式)。
(2)已知乙能与由A、C、D组成的化合物的溶液反应,请写出反应的离子方程式。
(3)A、B两种元素可形成一种离子化合物,该离子化合物的电子式为。
(4)向A、B、C三种元素组成的某盐溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,该反应的化学方程式为____________。已知该盐溶液呈酸性,0.1mol·L-1该盐溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________________________。
(5)化合物X、Y由A、C、D、E四种元素中的三种组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比均为1∶1∶1,若X能抑制水的电离,Y能促进水的电离,则X与Y反应的离子方程式是。
【化学与技术】
工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如图1所示:
某课外小组模拟上述部分过程设计了如图2所示实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)
(1)工业上用氨气制取NO的化学方程式是;
(2)连接好装置后,首先进行的操作是;
(3)通入a气体的目的是;
(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中发生反应的化学方程式是。
(5)已知:温度低于21.15℃时,NO2几乎全部转变为N2O4,工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率,N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是;
(6)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.500mol/L,c(N2O4)=0.125mol/L.则2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K=,若NO2起始浓度为2mol/L,相同条件下,NO2的最大转化率为。
【物质结构与性质】
已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,B原子基态时s电子数与P电子数相等,C在元素周期表的各元素中电负性最大,D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价电子排布式为;
(2)AB32-的立体构型是,其中A原子的杂化轨道类型是。
(3)A22-与B22+互为等电子体,B22+的电子式可表示为,1molB22+中含有的π键数目为。
(4)用氢键表示式写出C的氢化物水溶液中存在的所有氢键。
(5)化合物DC2的晶胞结构如图所示,该离子化合协晶体的密度为ag/cm3,则晶胞的体积是(只要求列算式,阿伏加德罗常数的值为NA)
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:
和
开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣
与稀
反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。
(2)固体混合物
的组成为;在生成固体
的过程中,需控制
的加入量,若
过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
+
+↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0
废料中的铜可完全转化为
,至少需要1.0
•
的
溶液
。
(5)
溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。