重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛的用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
①中涉及的主要反应有:
主反应: 4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH |
4.7 |
3.7 |
11.2 |
5.6 |
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 。
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是 。
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式: 。
(4)制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42-,根据有关标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7 mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的废水处理可用还原法:
CrO42-Cr3+Cr(OH)3。绿矾还原CrO42-的离子方程式为:
。
用该方法处理10 m3 CrO42-的物质的量浓度为1.5×10-3 mol·L-1的废水,至少需要绿矾(FeSO4•7H2O,相对分子质量为278)的质量是 Kg(保留两位小数)。
步骤⑦的操作是 。为进一步得到较为纯净的红矾钠的操作是
已知
为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成路径:
(1)常温下,下列物质能与A发生反应的有________(填序号)。
a.苯 b.Br2/CCl4 c.乙酸乙酯 d.KMnO4/H+溶液
(2)M中官能团的名称是_______,由C→B的反应类型为__________。
(3)由A催化加氢生成M的过程中,可能有中间产物和______(写结构简式)生成。
(4)检验B中是否含有C可选用的试剂是___________(任写一种名称)。
(5)物质B也可以由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,C10H13Cl的结构简式为_______。
(6)C的一种同分异构体E具有如下特点:
a.分子中含—OCH2CH3 b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子
写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式:____________。
从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到产物中含光卤石(xKCl·yMgCl2·zH2O),它是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定:
①准确称取5.550g样品溶于水,配成100.0mL溶液。
②将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干
燥至恒重,得到白色固体0.580g。
③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.305g。
通过计算确定样品的组成。
(1)原样品中含Mg2+的物质的量为____________,
(2)原样品中含Cl—的物质的量为____________,
(3)光卤石的化学式为____ __ _。
可用来制备抗凝血药,通过下列路线合成:
请回答:
(1)B→C的反应类型是______ ______。D中所含的官能团名称是 。
(2)下列关于化合物G的说法不正确的是__ ___。
a.分子式是C9H6O3
b.不能与金属钠反应
c.分子中含有4种官能团
d.能与液溴反应
e.1 mol G最多能和4mol氢气反应
(3)写出A与银氨溶液反应的化学方程式 。
(4)写出D→E的化学方程式__________________ ___________________。
(8分)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式_______ __ ___。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1 NaHA溶液与2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合而得,
则溶液M的pH_ __7(填“>”、“<”或“=”),溶液中离子浓度由大到小顺序为_ _ __。
(3)若溶液M有下列三种情况:
①0.01 mol·L-1的H2A溶液
②0.01 mol·L-1的NaHA溶液
③0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液,
则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为______;pH由大到小的顺序为______。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得,混合溶液c(H+)/c(OH-)=104,V1与V2的大小关系为________(填“大于、等于、小于”或“均有可能”)。
对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H= +180.5kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =" -483.6" kJ·mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H =" -92.4" kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为 。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H<0。一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①NO的平衡转化率为 ,0~20min平均反应速率v(NO)为 。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡II,变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为 。假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是 (填字母代号)。
a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变
b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变
c.每转移6.02×1023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液
(7分)现有部分元素的原子结构特点如下表:
X |
L层电子数是K层电子数的3倍 |
Y |
核外电子层数等于原子序数 |
Z |
L层电子数是K层和M层电子数之和 |
W |
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍 |
(1)画出W原子结构示意图:____________。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是______(填元素符号),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式:____________________________。
(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为________。
(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:_______________。
【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
有机化合物G是合成维生素类药物的中间体,其结构简式如图所示
G的合成路线如下图所示:
其中A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中部分产物及反应条件已略去
已知:
请回答下列问题:
(1)G的分子式是 ,G中官能团的名称是 ;
(2)第②步反应的化学方程式是 ;
(3)B的名称(系统命名)是 ;
(4)第②~⑥步反应中属于取代反应的有 (填步骤编号);
(5)第④步反应的化学方程式是 ;
(6)写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式 。
①只含一种官能团;②链状结构且无-O-O-;③核磁共振氢谱只有2种峰。
【化学——选修2:化学与技术】
技术的发展与创新永无止境,我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应选通入______(填化学式)。原因是______________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是__________________________________。
(3)母液中的溶质主要是________。向母液中通氨气加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通入氨气的作用是_____________________________________________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,物质X是__________,从沉淀池中提取沉淀的操作是__________。
(5)写出煅烧炉中发生反应的化学方程式_____________________________。
(6)这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是____________(填化学式),为检验该杂 质的存在,具体操作是__________________________________________。
应用化学学科知识,回答下列问题
(1)最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) △H = -1275.6 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0 kJ/mol
H2O(g)=H2O(1) △H = -44.0 kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ________。
(2)水煤气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H=" +" 181.6KJ/mol。此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知A和B在一定条件下可建立如下平衡:2A(g)+B(g)2C(g)。在500℃时,分别将2 molA和1molB置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中(两容器起始容积都为10L),充分反应。
①达到平衡所需时间是Ⅰ Ⅱ(填“>”、“<”或“=”,下同)。达到平衡后,两容器中C的体积分数关系是Ⅰ Ⅱ。
②平衡时,测得容器Ⅱ中的压强减小了30%,则该容器中A的转化率为 。
A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体,且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。
请回答下列问题:
(1)D的化学式为 。
(2)写出实验室制Y的化学方程式 。
(3)反应③的离子方程式为 。
(4)写出反应①的化学方程式 。
(5)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为 。
(6)常温下0.1 mol·L-1的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,下列叙述正确的是
A.该溶液的pH=11
B.该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1 mol·L-1
C.该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10-22
D.pH=3的盐酸溶液V1 L与该0.1 mol·L-1的Y溶液V2 L混合,若混合溶液pH=7,则:V1>V2
E.将以上溶液加水稀释100倍后,pH为9
铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为________________________________________________________________。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是___。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是________;操作Ⅱ的名称是________;操作Ⅱ的方法为_____________________。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:____________________________。
A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
图G52
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的2个用途:__________________________。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:__________________________________。
(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置:__________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式:____________________。D的化学式是______。
(5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_______________________________。
Ⅰ、回答下列问题
1)、已知常温下,在NaHSO3溶液中c(H2SO3 ) < c(SO32-),且H2SO3的电离平衡常数为K1=1.5×10-2
K2=1.1×10-7;氨水的电离平衡常数为K=1.8×10-2;则等物质的量浓度的下列五种溶液:①NH3·H2O ②(NH4)2CO3 ③KHSO3 ④KHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为_____________
2)、NaHSO3具有较强还原性可以将碘盐中的KIO3氧化为单质碘,试写出此反应的离子反应方程式_______________________________________
3)、在浓NH4Cl溶液中加入镁单质,会产生气体,该气体成分是_________________,用离子方程式表示产生上述现象的原因:__________________
Ⅱ、已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,
Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33
(1)①在25 ℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________沉淀(填化学式)。
②用MgCl2、AlCl3的混合溶液(A) 与过量氨水(B) 反应,为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,测定c(Al3+)=0.2 mol·L-1。此时所得沉淀中________(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)3。请写出计算过程____________________________________
Ⅰ、以下是依据一定的分类标准,对某些物质与水的反应情况进行分类的分类图。请根据你所学的知识按要求填空:
(1)上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是:__________________
(2)D组物质包括_________________________________(填化学式)。
(3)C组物质中某一物质在常温时能与冷水反应,其化学方程式为_________。
(4)D组中某一物质与E组中某一物质在水中反应生成两种强酸,写出该反应的离子方程式:_______________________________________________________。
Ⅱ、下图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物。A、C为无色气体。
(1)物质M可以是________或________,C是________,F是________。
(2)反应①的化学方程式_________________________________________。
(3)反应②的离子方程式_______________________________________________。
(4)F→G的化学方程式___________________________________________。
试题篮
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