(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
C+ K2Cr2O7+ H2SO4 ═ CO2↑+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+ H2O
请完成并配平上述化学方程式.其中氧化剂是 ,氧化产物是
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=﹣116kJ•mol﹣1
①已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=﹣566kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=﹣484kJ•mol﹣1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为 ;
②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:
A)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
B)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数K= .(写明单位)
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L﹣1)变化如下表所示:
|
0min |
5min |
10min |
CO |
0.1 |
|
0.05 |
H2 |
0.2 |
|
0.2 |
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是 .
以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2+O22SO3,该反应的平衡常数表达式为K=;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为。
(2)用36.5%(密度为1.2g·㎝-3)的盐酸的配制500mL的30%(密度为1.095g·㎝-3的盐酸,所需玻璃仪器是()
A.玻璃棒 | B.烧杯 | C.托盘天平 | D.500mL量筒 |
E、500mL容量瓶 F、胶头滴管
(3)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是、
。
(4)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学式)。
(5)操作a为、过滤、洗涤、干燥。
(16分)工业“从海水中提取镁”的流程图如下:
步骤为:①将海边大量的贝壳煅烧成生石灰,并将生石灰制成石灰乳;
②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCI2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;
④将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;
⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg。
⑴步骤①中涉及的化学方程式为 。
⑵步骤③中的蒸发利用风吹日晒完成,但在实验室中蒸发操作时需要的主要仪器有、、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚钳等。
⑶海水中的镁以Mg2+形式存在,设计步骤②③将Mg2+转化为Mg(OH)2又重新转化为Mg2+的目的是。
⑷步骤④中的“一定条件”指的是,目的是。
⑸上述流程中,在降低成本、减少污染方面做了一些工作,请写出其中一点:
⑹有同学认为:可以在步骤②后加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,以简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你是否同意该同学的观点(填“同意”或“不同意”),理由为。
A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的最外层电子数是次外层电子数2倍,B是短周期中金属性最强的元素,C是同周期中阳离子半径最小的元素,D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料,E的最外层电子数与内层电子数之比为3﹕5。
请回答:
(1)D的元素符号为。
(2)F在元素周期表中的位置。
(3)用电子式表示由元素B和F组成的化合物的形成过程:。(4)B单质与氧气反应的产物与C的单质同时放入水中,产生两种无色气体,有关的化学方程式为 、 。
(5)工业上将干燥的F单质通入熔融的E单质中可制得化合物E2F2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为。
(6)某混合物的稀溶液中,只可能含有B、C、F构成的简单离子或A、E的最高价氧化物对应水化物所电离出来的阴离子。现分别取一定体积的该溶液进行实验。两次每次取200.00mL进行实验。
实验1:取2mL溶液,向其中加入AgNO3溶液有沉淀产生;
实验2:取200mL溶液,向其中加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,剩余4.66g。
请回答:
①根据以上实验,不能判断是否存在的离子有。
② B的简单离子是否存在?;若存在,浓度至少为mol/L(若不存在,则不必回答第二问)。
汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g) 2NO(g)△H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为。
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是%
(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L
和3.0×10-3mol/L,此时反应(填“处于化学平衡状态”、“向
正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是(填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入
一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的
体积分数(填“变大、“变小”或“不变”)。
氯气是氯碱工业的主要产品之一,是一种常用的消毒剂,其消毒原理是与水反应生成了次氯酸:
Cl2 + H2O HCl + HClOK=4.5×10-4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大)。但是,由于氯气贮运不方便,且具有一定的危险性,目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代。请回答:
(1)氯碱工业生产氯气的化学方程式为。
(2)使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度,请结合平衡常数解释原因:。
(3)84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点,用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为。
(4)二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯的方法,其化学方程式为。
(5)一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧
化性强弱的微型装置(如图)。
①下列溶液能吸收Cl2的是(填字母序号)。
A.饱和食盐水 | B.饱和Na2SO3溶液 |
C.饱和NaOH溶液 | D.浓硫酸 |
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是
。
③请用原子结构知识解释Cl2的氧化性强于I2的原因: