甲、乙、丙三种物质均由短周期元素组成,一定条件下,存在下列转化关系:甲+乙→丙+H20
(1)若丙为Na2CO3,反应的化学方程式为 (任写一个)。溶液中,所含的离子按物质的量浓度由大到小的顺序排列为 。
(2)若甲是石油裂解气的主要成分之一,乙为O2,且甲分子和乙分子具有相同的电子数。25℃、101 kPa时,1g甲完全燃烧生成CO2气体与液态水,放出50.5 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 ;利用该反应设计的燃料电池中,通入甲的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(3)若甲、乙是同主族元素的化合物,丙为单质。
①丙所含元素在元素周期表中的位置为 。
②甲与水相比,热稳定性较强的是 (填化学式)。
[化学一化学与技术]
金属钛(Ti)因为具有许多神奇的性能越来越引起人们的关注,被誉为“未来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应,加热至红热时,能与常见的非金属反应。工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如下:
(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个阶段,上述工艺溶度积中涉及的有矿石中金属元素的还原、矿石的富集、金属的精炼;没有涉及的一个阶段是______________;生铁实际上属于铁______等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体,请写出反应②的化学方程式__________________________。
(2)生产中碳除了用还原剂还原还原金属矿物外,还有一个重要作用是______________;反应③是在氩气的环境中进行,目的是_____________________,如何从反应③后的固体中获得金属钛_______________________________。
(3)已知在氯化过程中还有一种副产物VOCl3生成,实际生产中常在409K时用铜还原VOCl3,得到不溶于TiCl4的VOCl2,当有1molCu参加反应时转移的电子数为NA,试写出该反应的化学方程式为___________________。
使用化石燃料的汽车在给人类带来便利的同时,其排放出的尾气也会污染环境,降低汽车尾气有害成份是减轻大气污染的重要途径;研制开发使用新型能源的汽车更具有现实意义。
(1)已知下列热化学方程式:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566 kJ·mol-1
N2 (g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+27kJ·mol-1
加装有催化转化器的汽车尾气排放时反应方程式为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ,该反应的ΔH为________;假设此变化过程热量变化共有59.3kJ,则转移的电子为______NA(NA表示阿伏加德罗常数)。
(2)某科研机构在实验室中对NO、CO之间的反应进行了探究:他们将2molNO、1molCO充入一个1L固定容积的容器中,测出反应过程中各物质的浓度变化并绘制成右图(0~15min内)
①此温度下该反应的平衡常数为__________;15min时,改变某种条件后c(N2)变化如下图(15min~35min)所示,则改变的条件可能是____
a.降低温度 b.缩小容器容积
c.增加CO2的量d.升高温度
②若N2在0~5分钟、10~15分钟、15~30、30~35分钟的平均反应速率分别记为(0~5)、
(10~15)、
(15~30)、
(30~35)。四者之间的大小关系为________________,
③若保持温度不变,在12min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,则平衡将___________移动(填“向左”、“向右”、“不”)。
(3)高铁电池具有能量密度高、原料丰富成本低廉,绿色无污染不需要回收等特点,它己成为电动汽车首选的电池,其工作原理为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+4KOH
+2Fe(OH)3。则放电时,负极材料是________,正极上的电极反应式为_________________充电时阴极附近溶液pH_______(填增大、减小、不变)。
(2012年济南模拟)(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。
A.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH>0
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为____________________________________________________。
(3)熔融盐燃料电池具有高发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:2
+26
-52e-===34CO2+10H2O。试回答下列问题:
①该燃料电池的化学反应方程式为_______________________________。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是________,它来自________。
(4)如图是一个电化学过程的示意图。
当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g,甲池中理论上消耗O2的体积为________L(标准状况下),此时丙池中某电极析出1.6 g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是________。
A.MgSO4溶液 B.CuSO4溶液
C.NaCl溶液 D.AgNO3溶液
X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:___________________________________________________________________。
(5)ZX的电子式为________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为________。
(6)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z+FeG2Fe+2ZG放电时,电池的正极反应式为________;充电时,______(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为________。
磁材氧化铁的化学名称是氧化铁(Fe2O3),它是电子、电信工业的磁性材料,工业上采用生产钛白粉的下脚料(含大量FeSO4的废液)为原料来制备磁材氧化铁。
已知煅烧中的化学反应方程式为:FeCO3===FeO+CO2↑,4FeO+O2==2Fe2O3
(1)浓缩结晶后得到的晶体是________(填化学式),A中溶质是________;此溶液中各离子的浓度大小顺序为:________。
(2)20% H2SO4和铁皮的作用分别是_________。
(3)写出步骤“合成”中发生的化学变化(用化学方程式表示):_______________________。