【题目】从元素化合价和物质类别两个角度研究物质的性质是一种行之有效的方法。如图是由铁元素组成的物质的部分信息。
(1)写出X的化学式:___。
(2)FeO与稀硫酸反应的离子方程式:___。Y物质在空气中变化的化学方程式并标出电子转移___。
(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性,分别写出体现其氧化性、还原性的离子方程式(一个即可)。
离子方程式 | |
氧化性 | ___ |
还原性 | ___ |
(4)某同学猜测Fe3+可以与S2-发生反应,为验证其猜测,他结合资料信息,选择了两种试剂进行实验,确认了Fe3+与S2-能发生反应。
资料:部分硫化物的溶解性表(室温)
化学式 | 溶解性 |
Na2S | 可溶 |
Fe2S3 | 不溶,在热水或酸中分解 |
FeS | 不溶 |
选取的试剂是___和___;可能发生的两种不同原理的反应的离子方程式是__、__。
【答案】Fe2O3 FeO+H2SO4=FeSO4+H2O Zn+Fe2+=Zn2++Fe 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- FeCl3和Na2S 2Fe3++3S2-=Fe2S3↓ 2Fe3++S2-=2Fe2++S↓ 2Fe3++3S2-=2FeS+S↓
【解析】
(1)X为铁的氧化物,对应铁元素化合价+3价,Y为碱对应铁元素化合价+2价;
(2)氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水;氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,反应中铁由+2价升高为+3价;
(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性,反应过程中铁元素化合价升高表现还原性,铁元素化合价降低表现氧化性;
(4)溶解度表中硫化钠溶于水,铁离子和硫离子反应得到不溶于水的物质,硫离子和亚铁离子反应生成不溶于水的物质。
(1)X为铁的氧化物,对应铁元素化合价+3价,化学式为:Fe2O3;
(2)氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水,反应的化学方程式:FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,离子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O;氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,反应中铁由+2价升高为+3价,用单线桥表示为:;
(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性,反应过程中铁元素化合价升高表现还原性,如:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,铁元素化合价降低表现氧化性如:Zn+Fe2+=Zn2++Fe;
(4)某同学预测Fe3+可以与S2-发生反应,为验证预测,分析数据可知,硫化钠溶于水,铁离子和硫离子反应得到不溶于水的物质,硫离子和亚铁离子反应生成不溶于水的物质,选择试剂为氯化铁和硫化钠溶液混合,可能发生的反应为:2Fe3++3S2-=Fe2S3↓;2Fe3++S2-=2Fe2++S↓或者2Fe3++3S2-=2FeS+S↓。
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【题目】甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C O | H-O | C-H |
E/(kJ.mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算△H1=________kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3=_________kJ.mol-1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为_____________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______(填曲线标记字母),其判断理由是__________________。
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【题目】已知镁在空气中燃烧主要生成氧化镁,同时还会与氮气反应生成微量的氮化镁(Mg3N2)在周期表中,镁与锂;铍与铝处于对角线上,处于对角线上的主族元素性质相 似,这称为对角线规则。据此请回答:
(1)锂在空气中燃烧主要产物的电子式是_____________同时生成微量的________。(写化学式)
(2)铍的最高价氧化物对应的水化物的化学式是_________________,它属两性化合物,证明这一结论的有关离子方程式为____________________,_____________________。
(3)若已知反应Be2C+4H2O===2Be(OH)2+CH4↑,则Al4C3遇强碱溶液反应的离子方程式为____________________________。
(4)用电子式表示BeCl2的形成过程:________________________________________。
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【题目】金属锰及化合物广泛应用于工业生产、制造业等领域。
(1)科研人员将锰粉碎后加入到溶液中使其浸出(假定杂质不反应,溶液体积不变),发生反应(已知含水溶液为米黄色)
①为加快上述反应速率可以采取的措施有________________(写出一条即可)。
②下列说明反应已达平衡的有_______(填编号)。
A.溶液的颜色不发生变化
B.溶液中
C.体系中固体的质量不变
D.与浓度的比值保持不变
③室温下,测得溶液中阳离子浓度 随时间的变化情况如下图所示,则上述反应的平衡常数K=________________,的转化率为______________。
④若其他条件不变,10mim后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍,则再次平衡时 =_____________(不考虑离子水解的影响)。
(2)电解制锰后的废水中含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入等体积的Na2S溶液,进行二级沉降,为了将Mn2+的浓度降到,则加入的Na2S溶液的浓度至少是______________mol/L[已知 ]
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【题目】某强酸性溶液 X 中可能含有 Fe2+、Fe3+、Al3+、Ba2+、NH4+、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-中的若干种,现取 X 溶液进行连续实验,实验过程及产物如图所示。实验过程中有一种气体为红棕色。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)由强酸性条件即可判断 X 溶液中肯定不存在的离子有_____。
(2)溶液 X 中关于硝酸根离子的判断,正确的是_____(填编号,下同)。
a.一定含有 b.一定不含有 c.可能含有
(3)气体 F 的电子式为_____,化合物 I 中含有的化学键类型有_____。
(4)转化①的离子方程式为_____。 转化⑦的离子方程式为_________。
(5)对不能确定是否存在的离子,可以另取 X 溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断, 该试剂最好是_____。
①NaOH 溶液 ②KSCN 溶液 ③氯水和 KSCN 的混合溶液 ④pH 试纸 ⑤KMnO4 溶液
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【题目】实验室常用与浓盐酸反应制备。
(1)制备反应会因盐酸浓度下降面停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
甲方案:与足量溶液反应,称量生成的质量。
乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与己知量(过量)反应,称量剩余的质量。
丁方案:与足量反应,测量生成的体积。
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行。现由是_________。
②进行乙方案实验;准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样,用标准溶液滴定,选择的指示剂是____,消耗,该次滴定测得试样中盐酸浓度为_______
b._________,获得实验结果。
③判断两方案的实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”).
[已知:、]
④进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器具已略去)。
a.使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_______转移到____中。
b.反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是__________(排除仪器和实验操作的影响因素),至体积不变时,量气管的左侧液面高于右侧液面,此时读数测得的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
(2)若没有酒精灯,也可以采用与浓盐酸反应制取适量氯气的如下简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B___________C______________D______________
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【题目】在一条河边有四座工厂:甲、乙、丙、丁(如图所示),它们所排出的废液里每厂只含有NaHCO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某环保小组对河水监测时发现:
①甲处河水呈乳白色
②乙处河水有红褐色沉淀
③丙处河水由浑浊变澄清
④丁处河水产生气泡,河水仍澄清
请推断四座工厂排出的废液里含有的物质分别是(填化学式):
甲:___,乙:___,丙:___,丁:___。
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【题目】2019年1月3日上午,嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车,通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:
(1)基态As原子的价电子排布图为____________,基态Ga原子核外有________个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJmol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为____和+3,砷的电负性比镓____(填“大”或“小”)。
(3)1918年美国人通过反应:HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HC≡CH分子中σ键与π键数目之比为________;AsCl3分子的空间构型为___________。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得,(CH3)3Ga中碳原子的杂化方式为_______
(5)GaAs为原子晶体,密度为ρgcm-3,其晶胞结构如图所示, Ga与As以_______键键合。Ga和As的原子半径分别为a pm和b pm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______________(列出计算式,可不化简)。
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【题目】工业上通常利用SiO2 和碳反应来制取硅,写出反应的化学方程式___________________。
工业上还可以利用镁制取硅,反应为2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同时会发生副反应:2Mg + Si = Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置,试回答下列问题:
(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。
a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(2)实验开始时,必须先通一段时间X气体,再加热反应物,其理由是 ___________________________;当反应引发后,移走酒精灯,反应能继续进行,其原因是______________________。
(3)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)气体,然后SiH4自燃.用化学方程式表示这两个反应①________________________②___________________.
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