【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石,翠绿如宝石,很早就引起人们的重视。
材料一 《唐本草》和《天工开物》等古籍都记载中国很早就能焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3)。铁红颜色鲜艳,稳定无毒,是中国传统红色颜料的重要着色剂。
材料二 公元8世纪,阿拉伯炼金家查比尔曾提出,把绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”,它具有比较大的溶解力。绿矾焙烧是一种生产硫酸的古老方法。
(1)某研究性学习小组用如图所示试验装置对绿矾的焙烧反应进行探究。
①实验过程中,装置A玻管中可观察到的实验现象是__。
②装置C的作用是__。
③该小组学生设计如下实验方案验证“矾精”是硫酸溶液:取U形管中的溶液少许于试管中,滴入__(填试剂名称),溶液呈红色,说明“矾精”中含有H+;检验“矾精”中含有SO42-的方法是__。
(2)某工厂计划用绿矾焙烧工艺生产高纯度铁红(Fe2O3)160kg,计算理论上所需绿矾的质量,写出计算过程。___。
【答案】绿色晶体变红棕色粉末 吸收尾气SO2,防止污染环境 紫色石蕊试液 取冷却液少许于试管中,滴加稀盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,说明含有SO42- 278kg
【解析】
(1)①依据反应物和生成物判断现象;
②二氧化硫污染空气,不能任意排放,分析氢氧化钠溶液的作用;
③依据常见阳离子和阴离子检验方法分析;
(2)依据原子守恒进行计算。
(1)①焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3),实验过程中,装置A玻管中可观察到的实验现象是绿色晶体变红棕色粉末,
故答案为:绿色晶体变红棕色粉末;
②在空气中加热绿矾,会生成二氧化硫,二氧化硫会污染空气,不能任意排放,所以作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,
故答案为:吸收尾气SO2,防止污染环境;
③检验氢离子用紫色石蕊试液,溶液变红色,检验“矾精”中含有SO42-的方法是取冷却液少许于试管中,滴加稀盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,说明含有SO42-,
故答案为:紫色石蕊试液;取冷却液少许于试管中,滴加稀盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,说明含有SO42-;
(2)利用铁原子守恒得:m(绿矾)=×2×M(绿矾)=
×2×278g/mol=278kg,故答案为:278kg。
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【题目】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:已知X是短周期中最活泼的金属,且与R同周期。(请用化学用语答题)
元素代号 | X | Y | Z | M | R |
原子半径/nm | 0.186 | 0.102 | 0.075 | 0.074 | 0.143 |
主要化合价 | +1 | +6 -2 | +5 -3 | -2 | +3 |
(1)R的元素符号为___,M在元素周期表中的位置为___。
(2)X与Y按原子个数比1∶1构成的物质的电子式为___,所含化学键类型___。
(3)X+、Y2-、M2-离子半径大小顺序为___。
(4)将YM2通入FeCl3溶液中的离子方程式:___。
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【题目】甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式,其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。回答下列问题:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO(g) H2=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) H3=-285.8kJmol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H4=-41.0kJmol-1
则甲烷水蒸气重整反应的△H=__kJ·mol-1。
(2)通过计算机模拟实验,对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下,不同水碳比(1~10)进行了热力学计算,反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
①H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是平衡温度一定时,__;其原因是__。
②据模拟实验可知,平衡温度为900℃,水碳比为1.0时,H2的物质的量分数为0.6,CH4的转化率为__,其压强平衡常数为__;反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2),此时反应速率=__(已知:气体分压=气体的物质的量分数×总压,速率方程中k为速率常数)。
(3)厌氧细菌可将葡萄糖转化为CH4和H2,pH为5.5时不同热预处理温度和时间下的甲烷和氢气的产率如图所示,若要提高H2的产率,最佳温度为__;与甲烷水蒸气重整制氢相比其优点有__(至少写两点)。
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【题目】下列有机化学反应方程式及反应类型均正确的是
选项 | 化学反应方程式 | 反应类型 |
A | CH3COOH+CH3CH2OH | 酯化反应 |
B | CH4+Cl2 | 置换反应 |
C | CH2=CH2+Br2 CH3CHBr2 | 加成反应 |
D |
| 取代反应 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】工业、上常用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁,不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2杂质]作原料,制取二氧化钛及铁红,其生产流程如图:
已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。
回答下列问题:
(1)钛铁矿用硫酸溶解时,过滤所得滤渣的成分是__(填化学式)。
(2)从溶液B中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是__、过滤、洗涤、干燥。
(3)溶液C中加入NH4HCO3,发生反应的离子方程式是__。
(4)煅烧FeCO3,发生反应的化学方程式是__。
(5)流程中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·nH2O。请结合TiO2+的水解平衡原理解释其原因:__。
(6)用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙,并用钙还原TiO2制取金属钛。阳极反应式是__,反应过程中CaO的物质的量__(填“减小”“不变”或“增大”)。
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【题目】新技术的开发应用,不仅有利于改善环境质量,而且能充分开发“废物”的潜在价值。
回答下列问题:
(1)用烟道气与氢气来合成甲醇涉及到如下几个反应:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-91kJ·mol-1
②2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+566kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
④CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)H=__kJ·mol-1。
(2)在容积均为2L的两个恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),有关数据如下:
①800°C时该反应的平衡常数K=__。
②容器2中x=__,n=___。
③若800℃起始时,在2L恒容密闭容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)反应(NH4)2CO3+H2O+CO22NH4HCO3OH可用于捕捉空气中的CO2,为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体,在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测定CO2气体的浓度,得到的曲线图如图:
①H__0(填“>”“<”或“=”)。T1~T2区间,c(CO2)变化的原因是___。
②已知常温下NH3·H2O的电离常数K=1.8×10-5,碳酸的电离常数K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11,则恰好完全反应时所得的NH4HCO3溶液中c(H+)__c(OH-)(填“>”“<”或“=”)。
③在图中所示五种温度下,该反应的平衡常数最大的温度是__。
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【题目】下列热化学方程式表达正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=﹣1367.0 kJ·(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) ΔH=+57.3 kJ·(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=﹣269.8 kJ·(反应热)
D.2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·(反应热)
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【题目】某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下:
已知:有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图:
(1)滤渣1的主要成分为____。
(2)①用离子方程式解释加入H2O2的作用____。
②加Na2CO3调节溶液的pH至5,则滤渣2的主要成分为____。
(3)从滤液2中获得NiSO4·6H2O的实验操作是____、过滤、洗涤、干燥。
(4)电解浓缩后的滤液2可获得金属镍,其基本反应原理示意图如图:
①B极附近pH会____(填“增大”、“减小”或“不变”);用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因:____。
②一段时间后,在A、B两极均收集到11.2L气体(标准状况下),理论上能得到Ni____g。
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【题目】如图是某无机化合物的二聚分子,该分子中A、B两种元素都只有3个能层,分子中所有原子的最外层都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是
A.元素A位于元素周期表第三周期第ⅢA族
B.该化合物是共价化合物,在熔融状态下能导电
C.该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体
D.该化合物中存在极性共价键,无非极性共价键
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