某化学反应2A B+D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 |
时 间 浓度 温度 |
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)。理由是
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3作冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)赤泥中的主要成分是(化学式);向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为。
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为。
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______。固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_____________。
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是_____________。
(14分) NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________(填编号)。
A.NaCl | B.NH4Cl | C.HNO3 | D.浓H2SO4 |
(4)请完成并配平以下化学方程式:
□Al+□NaNO3+□NaOH===□NaAlO2+□N2↑+□。
若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为________L。
(5)在微生物作用的条件下, NH4+经过两步反应被氧化成NO3ˉ。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是反应(填“放热”或“吸热”),
②1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3ˉ(aq)的热化学方程式是:。
(10分)最近雾霾天气肆虐我国大部分地区,其中SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该反应的离子方程式是。
(2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.54×10-2,K2=1.024×10-7,H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7,K2=15.60×10-11,则下列微粒可以大量共存的是(填序号)
A.CO32- 、HSO3-B.HSO3-、HCO3-C.SO32- 、HCO3-D.HCO3-、H2SO3
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①根据上表判断NaHSO3溶液显 性,试解释原因
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(H2SO3)+c(H+)= c(SO32-)+c(OH-)
C.c(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-)
D.c(H+)+ c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(OH-)
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理,常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在下列平衡:2CrO42- (黄色) +2H+Cr2O72-(橙色) +H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
B.2V(Cr2O72-)=V(CrO42-)
C.溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)Ksp Cr(OH)3="c" (Cr3+)∙c3(OH-)=10-32
常温下,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________。
方法2电解法:
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因(用电极反应式解释),溶液中同时生成的沉淀还有。
蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工程如下:
Ⅰ.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤,并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)
Ⅱ.提纯粗硫酸镁,将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1mol/LH2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯。
Ⅲ.制取氢氧化镁,向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3+ |
Al3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
|
开始沉淀时 |
1.5 |
3.3 |
6.5 |
9.4 |
沉淀完全时 |
3.7 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
请回答:
(1)步骤II中加入适量的0.1mol/LH2O2溶液的目的是;可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是(填字母序号)
A.MgO B.Na2CO3 C.蒸馏水 D.NaOH.
(2)工业上常以Mg2+的转化率为考查指标,确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。
其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如图所示。
①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为。根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系,可判断此反应是(填“吸热”或“放热”反应)
②图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是。