某化学反应2A(g)
B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
| 实验序号 |
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
| 1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 2 |
800℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
| 4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为____________mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度c2=____________mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(填>、=、<),且c3_______1.0 mol/L(填>、=、<)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。
W、M、X、Y、Z五种短周期元素在周期表中的位置如图所示:
其中只有M为金属元素,请回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置为 ,比较Y与Z两种元素的简单离子的半径大小 (用离子符号表示)。
(2)写出X的氧化物与W的氢化物的水溶液反应的化学方程式 。
(3)科学家研制出一种新型分子C16Y8(结构如图所示)它将成为潜在的储氢材料。1molC16Y8最多能与 molH2发生加成反应。
(4)一种名贵黄石组成为M2(XO4)WOH,在强碱性溶液中会发生腐蚀,写出其过量NaOH溶液反应的化学方程式 。
Ⅰ以铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取Na2CrO4晶体的工艺流程如下:
已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH>9时以CrO
形式存在且易氧化;②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
| 阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cr3+ |
| 开始沉淀时的pH |
2.7 |
7.6 |
9.0 |
—— |
—— |
| 沉淀完全时的pH |
3.7 |
9.6 |
11.0 |
8 |
9(>9溶解) |
(1)写出流程中第2次使用H2O2时,发生反应的离子方程式 。
(2)“调pH=8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤能否省略,为什么? 。
(3)流程图中从Na2CrO4溶液至产品中间“□”内的操作是 。
(4)CrO42-在酸性条件下转化为Cr2O72-。工业上常用Fe2+处理酸性K2Cr2O7废水,先将Cr2O72-转化为Cr3+,该反应的离子方程式为 ,再调节溶液的pH= ,使金属离子生成沉淀而除去。
Ⅱ(1)已知:20°C时,H2CO3:Ka1=4.2×10ˉ7、Ka2=5.6×10ˉ11;NH3•H2O:Kb=1.7×10ˉ5,碳酸氢铵溶液中HCO3ˉ、NH4+、OHˉ、H+四种离子浓度由大到小的顺序为
(2)羟胺(NH2OH)可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质,常用作还原剂.可以除去含Fe2+中的Fe3+,氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体,写出反应的离子方程式 .
硼和铝位于同一主族,它们可以形成许多组成和性质类似的化合物。一种用硼镁矿(Mg2B2O5·H2O)制取单质硼的工艺流程图如下:
结合流程图回答下列问题:
(1)溶液a、溶液b中溶质的化学式分别为 、 。
(2)写出步骤①的化学方程式 。
(3)写出步骤②的离子方程式 。
(4)步骤③中化学反应可以发生的原因是 。
(5)过硼酸钠晶体(NaBO3·4H2O)是一种优良的漂白剂,在70℃以上加热会逐步失去结晶水。 实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的情况如下图所示,则T2℃时所得晶体的化学式为 。
硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有 (写出两条)。
(2)利用 的磁性,可将其从“浸渣”中分离.“浸渣”中还剩余的物质是 (化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是 然后在调节溶液的pH约为5,目的是 。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称).
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为
(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢.以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 。
无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
I、(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 .
II、工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
| 物质 |
SiCl4 |
AlCl3 |
FeCl3 |
FeCl2 |
| 沸点/℃ |
57.6 |
180(升华) |
300(升华) |
1023 |
(2)步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种).
(3)步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是
(4)已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) △H1=+1344.1kJ•mol﹣1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) △H2=+1169.2kJ•mol﹣1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为
(5)步骤Ⅲ的经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为
(6)结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是