【題目】鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中有著重要的作用。
(1)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·12H2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。寫出硫酸鐵銨溶液中離子濃度的大小順序 。
(2)FeSO4/KMnO4工藝與單純混凝劑[FeCl3、Fe2(SO4)3]相比,大大降低了污水處理后水的渾濁度,顯著提高了對(duì)污水中有機(jī)物的去除率。二者的引入并未增加沉降后水中總鐵和總錳濃度,反而使二者的濃度降低,原因是在此條件下(pH約為7)KMnO4可將水中Fe2+、Mn2+氧化為固相的+3價(jià)鐵和+4價(jià)錳的化合物,進(jìn)而通過沉淀、過濾等工藝將鐵、錳除去。已知:Ksp(Fe(OH)3=4.0×10-38,則沉淀過濾后溶液中c(Fe3+)約為 mol·L-1。寫出生成+4價(jià)固體錳化合物的反應(yīng)的離子方程式 。
(3)新型納米材料ZnFe2Ox,可用于除去工業(yè)廢氣中的某些氧化物。制取新材料和除去廢氣的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:
用ZnFe2Ox除去SO2的過程中,氧化劑是 。(填化學(xué)式)
(4)工業(yè)上常采用如圖所示電解裝置,利用鐵的化合物將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫轉(zhuǎn)化為可利用的硫。先通電電解,然后通入H2S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2[Fe(CN)6]3-+2CO+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO+S↓。電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為 ;電解過程中陰極區(qū)溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】(1)c(SO)>c(NH)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-)
(2)4.0×10-17 ;3Mn2++2MnO+2H2O= 5MnO2↓+4H+
(3)①SO2 ②450 ③2∶1
(4)[Fe(CN)6]4--e-= [Fe(CN)6]3- 變大
【解析】
試題分析:
(1)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·12H2O]水解溶液顯酸性,三價(jià)鐵離子的水解大于銨根離子的水解,硫酸鐵銨溶液中離子濃度的大小順序?yàn)?/span>c(SO)>c(NH)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-) ;
(2)沉淀過濾后溶液中c(Fe3+)約為==4.0×10-17;KMnO4將Mn2+氧化為固相的+4價(jià)錳的化合物的離子方程式為3Mn2++2MnO+2H2O= 5MnO2↓+4H+;
(3)①根據(jù)圖示,ZnFe2Ox除去SO2的過程中鐵元素的化合價(jià)升高,氧化劑是SO2;②ZnFe2O3中鐵的化合價(jià)由+2價(jià)變成+3價(jià),NO2中N的化合價(jià)由+4價(jià)變成0價(jià),根據(jù)得失電子守恒,需要ZnFe2O3的物質(zhì)的量為2mol,質(zhì)量為2mol×225g/mol=450g;③ZnFe2O4反應(yīng)后鐵的化合價(jià)變成+2.5,設(shè)ZnFe2O4的物質(zhì)的量為x,H2的物質(zhì)的量為y,根據(jù)得失電子守恒,有[+3-(+2.5)]×2x=2y,x:y=2:1;
(4)電解時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4--e-= [Fe(CN)6]3-,電解時(shí)陰極反應(yīng)式為2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-,由于CO32-的水解程度大于HCO3-,所以堿性增強(qiáng),則pH變大。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖為工業(yè)合成氨生產(chǎn)簡易流程圖:
回答下列問題:
(1)合成氨所需的氮?dú)鈦碓从?/span>__________;合成氨所需的原料氣氫氣可由天然氣制備,其主要反應(yīng)為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);CH4和O2的反應(yīng):2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g).CH4和H2O(g)及富氧空氣(O2含量較高,不同富氧空氣中氧氣含量不同)混合反應(yīng),產(chǎn)物氣體組成如下表:
計(jì)算該富氧空氣中O2和N2的體積比V(O2):V(N2)=__________。
(2)在合成氨的原料氣中混有的雜質(zhì)必須除去的原因是__________;
上述流程中熱交換器的作用是__________。從合成塔出來的混合氣體,通常僅含有15%(體積分?jǐn)?shù))的氨。為提高原料的利用率,通常采取的措施是__________。
(3)合成氮為放熱反應(yīng),但工業(yè)上采用400℃-500℃的溫度,主要原因是:
①該溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率較快,②__________。
(4)氨可與CO2反應(yīng)制備尿素(CO(NH2)2],反應(yīng)過程分為兩步,試寫出有關(guān)的化學(xué)方程式:
①氮?dú)馀c二氧化碳在加熱加壓條件下化合生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4):__________。
②氨基甲酸銨受熱分解為尿素與水:__________。
(5)新法合成氨常采用電解法合成。即常壓下將氫氣和用氫氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個(gè)加熱到570℃的電解池中,氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了氨,大大提高了氨的產(chǎn)率,新法合成氨所用的電解質(zhì)能傳導(dǎo)H+,則陰極的電極反應(yīng)式為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示是一個(gè)電化學(xué)裝置的示意圖。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖中甲池是________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)。
(2)A(石墨)電極的名稱是________(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)。
(3)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式:_________________________________。
(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。
(5)當(dāng)乙池中B(Ag)極質(zhì)量增加5.4 g時(shí),甲池中理論上消耗O2的體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時(shí)丙池中某電極析出1.6 g某金屬,則丙池中的某鹽溶液可能是________(填字母)。
A. MgSO4 B.CuSO4 C. NaCl D. AgNO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示,其中W的單質(zhì)是空氣的主要成分,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易參加化學(xué)反應(yīng),則下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是
A. W和Y可以形成穩(wěn)定的化合物,耐熱性好,是新型陶瓷材料
B. Z元素的最高價(jià)氧化物水化物的酸性強(qiáng)于Y
C. 四種元素常見的氫化物,一定是Y元素形成的氫化物最不穩(wěn)定
D. 向氫化物WH3與HZ反應(yīng)后的集氣瓶中加入足量的水,所得溶液一定呈酸性。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.下列是中學(xué)化學(xué)中熟悉的物質(zhì),請(qǐng)用序號(hào)完成下列問題
①O2 ②Na2O2 ③NH4Cl ④HCl ⑤NaOH ⑥CaCl2 ⑦氦氣
(1)這些物質(zhì)中,只含共價(jià)鍵的是 。只含離子鍵的是 。既含共價(jià)鍵又含離子鍵的是 。
(2)屬于離子化合物的是 。
II.(1)20世紀(jì)30年代,Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論:化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的,而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個(gè)高能量的過渡態(tài)。如圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,說明這個(gè)反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),NO2和CO的總能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)CO2和NO的總能量。
(2)已知拆開1molH﹣H鍵、1mol I﹣I、1mol H﹣I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ.則由氫氣和碘反應(yīng)生成1mol HI需要_____________(填“放出”或“吸收”)_____________kJ的熱量.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機(jī)等,都離不開各式各樣的電池,同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:
(1)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池反應(yīng)可表示為:5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10 +2AgCl
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式是______________;
②在電池中,Na + 不斷移動(dòng)到“水”電池的_______極(填“正“或“負(fù)”);
③外電路每通過4mol電子時(shí),生成Na2 Mn5 O10 的物質(zhì)的量是_______。
(2)中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示:
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為____________。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 。
③工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有___________NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
(3)Ag2O是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí),電池放電時(shí)正極的Ag2O轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,寫出該電池反應(yīng)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:
反應(yīng) | 化學(xué)方程式 | 焓變△H | 正反應(yīng)活化能Ea |
甲烷 | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
回答下列問題:
(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率 甲烷氧化的反應(yīng)速率(填大于、小于或等于)。
(3)對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)(記作KP),則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)KP的表達(dá)式為 ;隨著溫度的升高,該平衡常數(shù) (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)從能量角度分析,甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于 。
(5)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:
①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%/span>、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9Mpa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②畫出600℃,0.1Mpa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間(從常溫進(jìn)料開始計(jì)時(shí))的變化趨勢示意圖:
(6)如果進(jìn)料中氧氣量過大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,原因是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.只用一種試劑來鑒別下列各組物質(zhì):
(1)甲醇、乙醛、乙酸,選用的試劑是 。
(2)乙酸、甲酸甲酯、乙酸乙酯,選用的試劑是 。
(3)苯、四氯化碳、1—已烯、苯酚的水溶液,選用的試劑是 。
Ⅱ.立方烷”是一種人工合成的烴,其分子為正方體結(jié)構(gòu),其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示:
(1)“立方烷”的分子式是 ;“立方烷”有多種同分異構(gòu)體,其中一種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(2)“立方烷”的二氯代物具有同分異構(gòu)體的數(shù)目是 !傲⒎酵椤钡娜却锞哂型之悩(gòu)體的數(shù)目是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分物質(zhì)與條件已略去,其中反應(yīng)②的條件是“700 ℃,催化劑”)。G是常見的紅色金屬單質(zhì),B、H是空氣的主要成分,A、C、E均是常見氣體,D是最常見的無色液體。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)E的化學(xué)式為________________。
(2)A的電子式為________________。
(3)寫出反應(yīng)①的離子方程式:________________________________。
(4)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目:
______________ __________________。
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