以下是利用主要成分为Cu2S和Fe2O3的工业废弃固体(其他成分不参与反应)制备有关物质,实验流程如图所示:
回答下列问题:
(1)气体X的化学式为 。
(2)加入铁粉时发生反应的离子方程式为:2H++FeFe2++H2↑、 。
(3)常温下,固体D、O2和稀硫酸混合后几乎不反应,而加少量绿矾后随即发生反应。已知FeSO4对此反应起催化作用,则催化过程中反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、 。
(4)除杂时需先加合适的氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再加试剂Y调节溶液pH以除去Fe3+,则氧化剂及试剂Y可以是 (填编号)。
a.H2O2、CuO b.HNO3、Cu(OH)2
c.KMnO4、CuCl2 d.漂白粉、CuCO3
(5)无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同气体可能为SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。现设计如下实验测定产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并计算各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式(已知实验结束时,硫酸铜完全分解)。
①仪器C的名称是 。
②组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为:
①→⑨→⑩→⑥→⑤→ → → → →②(填接口序号)。仪器F的作用是 。
③若某小组称取6.4g无水CuSO4,实验过程中装置C增加的质量为3.84g,量筒中水的体积折算成标准状况下气体体积224mL,请通过计算确定实验条件下CuSO4分解的化学方程式: 。
食用明胶是水溶性蛋白质混合物,具有很高的营养价值,溶于水形成胶体。而工业明胶中往往含有超标的重金属Cr,从而对人体造成伤害。
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是___________价。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成________。
(3)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是___________。
a.都不稳定,密封放置沉淀
b.两者均会发生丁达尔效应
c.分散质微粒可通过滤纸
(4)已知胶体的分散质微粒不能透过半透膜,但小分子或离子能透过半透膜。现将10 mL明胶的水溶液与5 mL NaBr溶液混合后装入半透膜袋内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中。若要求只检验一种离子, 就能证明Na+、Br-透过半透膜,写出检验该离子的实验方法:______________________
(5)铬的化合价除了+3和+6价外,还有0,+2,+4和+5价等。现有24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的Na2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在还原产物中的化合价为____________价。
铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石的混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化物,并进行铝热反应实验。
(1)取磁性氧化铁按图装置进行铝热反应,引发铝热反应的实验操作是_________________现象很壮观,取少许生成的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现结果的原因,除了可能混有没有反应的磁性氧化铁外,还有一个原因是____________设计一个简单的实验方案,证明上述所得“铁块”中含有金属铝。该实验所用的试剂 是____________,反应的离子方程式_____________________
(2)写出此铝热反应的化学方程式:___________________________每摩尔单质铝参与反应,转移的电子数为___________________
(3)除磁性氧化铁可做铝热反应实验外,下列哪些试剂也可以()
A.CuO | B.Na2O2 | C.MnO2 | D.MgO |
甲烷自热重整是先进的制氢方法, 包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气, 发生的主要化学反应有:
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)在初始阶段, 甲烷蒸气重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)对于气相反应, 用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp), 则反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)的Kp= 随着温度的升高, 该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析, 甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下, 温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%, 以下条件中最合适的是 。
A.600 ℃, 0.9 MPa B.700 ℃, 0.9 Mpa
C.800 ℃, 1.5 MPa D.1 000 ℃, 1.5 MPa
②画出600 ℃, 0.1 MPa条件下, 系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大, 最终导致H2物质的量分数降低, 原因是 。
铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述________________(填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离子方程式为______________________。
(2)用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成原电池,以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为___________________________。
(3)图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸,图2是NaBH4/H2O2燃料电池。
图2电池负极区的电极反应为_________________________;若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸,用导线将a、b直接相连,则滤纸出现_____________色,C位置的电极反应式为___________________若用KI淀粉溶液浸湿滤纸,用导线将a、b与A、B电极相连,铅笔芯C点处出现蓝色,则b接的是__________(填A或B)电极。
(4)广西治理龙江河镉(Cd2+)污染时,先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物,再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用_______________________________(用必要的离子方程式和文字进行解释)。
SO2和NOx都是大气污染物。
(1)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的过程 。
(2)右表是某小组同学测得的不同天气情况下的某县城空气中SO2的平均含量。请你分析雨后或风速较大时SO2平均含量较低的原因:
①雨后:_________________;
②风速较大时:____________________。
(3)洗涤含SO2的烟气。以下物质不能作为洗涤剂的是________(填字母序号)。
a.熟石灰b.纯碱 c.CaCl2 d.NaHSO3
(4)煤燃烧前需进行脱硫处理,某种脱硫技术的基本原理如下:
①该技术的第一步反应的离子方程式为 。
②处理1 kg含80% FeS2的黄铁矿,第二步消耗O2(标况)的体积为 L(保留一位小数)。
(5)某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图所示。由图可知,光化学烟雾是指等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾。
(6)氧化—还原法消除NOx的转化如下:
①反应Ⅰ为NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标况)时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,反应的化学方程式是 。
(7)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:
NO2被吸收的离子方程式是 。