下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液,除a、b外,其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池,其工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,其两个电极的电极材料分别为PbO2和Pb。闭合K,发现g电极附近的溶液先变红,20min后,将K断开,此时c、d两极上产生的气体体积相同;据此回答:
(1)a电极的电极材料是 (填“PbO2”或“Pb”)。
(2)丙装置中发生电解的总反应方程式为 。
(3)电解20min时,停止电解,此时要使乙中溶液恢复到原来的状态,需要加入的物质及其物质的量
是 。
(4)20min后将乙装置与其他装置断开,然后在c、d两极间连接上灵敏电流计,发现电流计指针偏转,则此时c电极为 极,d电极上发生反应的电极反应式为 。
(5)电解后取a mL丁装置中的溶液,向其中逐滴加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液,当加入b mL CH3COOH溶液时,混合溶液的pH恰好等于7(体积变化忽略不计)。已知CH3COOH的电离平衡常数为1.75×10-5,则a/b = 。
(12分)已知A-O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2:3,且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。
请回答下列问题:
⑴ 下列物质的化学式为:A、C、D。
⑵ 写出C与J反应生成H和G的离子方程式:。
⑶ 写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:。
⑷ 写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:。
(11分)以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0 kJ·mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H =" —173.6" kJ·mol-1
(1)写出由CH3CH2OH+_____2CH3OH的热化学方程式为:__________________。
(2)在一定条件下,对于反应I:在体积恒定的密闭容器中,达到平衡的标志是__(填字母)
a.CO2和CH3OH 浓度相等 b.H2O的百分含量保持不变
c.H2的平均反应速率为0 d.v正(CO2)=3v逆(H2)
e.混合气体的密度不再发生改变
f. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
如果平衡常数K值变大,该反应 (填字母)
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是(填字母) ,
达到平衡后,想提高H2转化率的是_______________(填字母)
a、降低温度 b、补充H2 c、移去甲醇 d、加入催化剂
(3)在密闭容器中,对于反应II中,研究员以生产乙醇为研究对象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3时,测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图所示,则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是;表示CO2的体积分数曲线的是。
(4)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。上图是反应:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,若催化剂的表面积S1>S2 ,在上图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
(11分)学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3—、Cl—、MnO4—、SO42-等离子中的几种离子。
①经实验可知溶液明显呈酸性。
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生。
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解。
(1)写出气体丙的电子式___________________。
(2)该溶液中一定不含有:___________________(填离子的化学式)离子,一定含有的离子有___________(填离子的化学式)。
(3)在这些不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与SO2反应,试写出该反应的离子方程式:________________________。
(4)请设计实验方案,检验该试液中是否存在可能含有的离子____________________。
(5)为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图Ⅰ:该溶液中可能存在的离子的物质的量为________mol。
下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属, K是一种红棕色气体。
请填写下列空白:
(1)在周期表中,组成单质G的元素位于第__________周期_________族。
(2)在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
(3)在反应②、③、⑥、⑨中,既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是。(填写序号)
(4)反应④的离子方程式是:。
(5)将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是:。
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示。请回答下列问题:
B |
C |
D |
||
A |
E |
(1)B、C、D元素的非金属性由大到小的顺序为;(填元素符号)
(2)E的氢化物与其最高价氧化物对应水化物的钾盐共热能发生反应,生成一种气体单质。反应的化学方程式为;
(3)C有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小,在一定条件下2L甲气体与0.5L氧气相混合,若该气体混合物被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的含氧酸盐的化学式是;
(4)在298K下,A、B的单质各1 mol 完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ,又知一定条件下,A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来。若此置换反应生成3mol B的单质,则该反应在298K下的△H (注:题中所设单质的为稳定单质)。
(5)要证明与D同主族且相邻的元素的非金属性与E的非金属性强弱,正确、合理的实验操作及现象是。