【题目】锌是一种常用金属,镓(Ga)的化合物氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似。
⑴Ga的原子结构示意图为 ___________________。
⑵GaN可由Ga和NH3在高温条件下制取,该反应的化学方程式 。
⑶下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____ 。
A.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
B.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
C.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
D.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
II.锌的冶炼方法有火法和湿法。工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示:
已知:Fe的活泼性强于Ni
⑷ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为 。
⑸净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________________。
⑹净化II中加入Zn的目的是___________________。
⑺常温下,净化I中,如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L,则应控制溶液pH的范围为_____________。已知:Ksp[Fe(OH)3] = 8.0 × 10-38;lg5 = 0.7
【答案】Ⅰ.(1) ;
(2) 2Ga + 2NH3 2 GaN + 3H2 ;
(3) BCD;Ⅱ.(4)ZnFe2O4 + 4H2SO4ZnSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O ;
(5)Fe(OH)3胶粒具有吸附性;
(6)使Cu2+、Ni2+转化为Cu、Ni而除去;(7)pH >3.3。
【解析】
试题分析:(1)镓是31号元素,第IIIA族元素,原子结构示意图为:;(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下制取,其反应方程式为:2Ga + 2NH3
2 GaN + 3H2;(3)A、Ga跟铝属于同主族,和铝性质具有相似性,Ga(OH)3不溶于水,因此和水反应不剧烈,故错误;B、根据铝的性质,进行推测,故正确;C、氧化铝表形两性,Ga和Al属于同主族,性质具有相似,故正确;D、氢氧化铝受热分解成氧化铝和水,因此Ga(OH)3受热分解为Ga2O3,故正确;(4)ZnO和硫酸反应生成ZnSO4和水,Fe2O3和硫酸反应生成Fe2(SO4)3和水,因此反应方程式为:ZnFe2O4 + 4H2SO4
ZnSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O ;(5)Fe(OH)3胶粒具有吸附性;(6)根据含有杂质以及净化I中沉淀为Fe(OH)3,溶液中含有Cu2+和Ni2+,因此加入锌的目的利用锌的金属性强,把Cu和Ni置换出,而除去;(7)假设c(Fe3+)=10-5mol·L-1,根据Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-),解得c(OH-)=2×10-11mol·L-1,根据水的离子积,c(H+)=5×10-4mol·L-1,因此pH=3.3,控制pH的范围是pH>3.3。
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【题目】COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)。将一定量COCl2(g)和Cl2(g)放入一密闭容器中,2min时达到平衡后,各物质的物质的量在不同条件下的变化情况如下图所示。
下列相关说法中不正确的是
A.1min时以CO表示的逆反应速率小于3min时以CO表示的正反应速率
B.若在6min时改变的条件为升高温度,则反应的平衡常数K增大
C.12min时改变的条件可为减小CO的浓度,16min时改变的条件可为增大反应容器的体积
D.以CO表示在4~5min、10~11min和12~13min时平均反应速率为v(4~5)<v(10~11)<v(12~13)
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【题目】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1
(2)一定条件下将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1molSO3的同时生成1mol NO
测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1,则NO2的转化率 =
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡
转化率与压强的关系如图(2)所示。该反应ΔH 0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是: 。
(4)依据燃烧的反应原理,合成的甲醇可以设计如图(3)所示的原电池装置。
① 该电池工作时,OH- 向 极移动(填“正”或“负”)。
② 该电池正极的电极反应式为 。
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【题目】已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2bkJ/mol
B.C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=2bkJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4bkJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=bkJ/mol
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【题目】I.某兴趣小组利用下图装置测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
⑴ C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是 。
⑵ C中发生反应的离子方程式 。
⑶ C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
II.实验室常用Na2SO3固体与浓硫酸反应制取SO2 :
⑷ 现有已制得SO2的饱和溶液,请利用此溶液(其他试剂任选),设计一个简单实验,比较SO2与Fe2+ 还原性的强弱(要求:写出实验步骤、现象和结论) 。
⑸ 某研究小组测定部分变质的Na2SO3固体样品中Na2SO3的含量:
① 取a克Na2SO3固体样品配制成100mL溶液,取10.00mL该溶液于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液作指示剂,0.0100mol/L碘水进行滴定,滴定终点现象为 ,记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水20.00mL。
② 计算:样品中亚硫酸钠的质量分数为 。
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【题目】人胃酸(主要成分是盐酸)过多,会引起很多胃病。下图为某抗酸药包装标签上的部分文字,请回答下列问题。
(1)该药“嚼碎后吞服”的原因是_____________________。
(2)某同学为测定该药中氢氧化铝的质量分数进行如下几步操作:取一片药片(药片质量为0.5g),研碎后加20mL蒸馏水,然后用质量分数为5%,密度为1.02g/mL的盐酸进行反应(假设其他成分不与盐酸反应),测得实验中反应掉的盐酸体积为6.0mL。通过计算:
①判断该药片中氢氧化铝的含量是否与标签相符;
②确定该药片中氢氧化铝的质量分数为多少。
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【题目】能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今人类社会面临的严峻课题。回答下列问题:
(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是________。
A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用
B.煤是发热很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠
C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率
(2)乌克兰科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是_________________________________________________。
(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量,表示乙醇燃烧热的化学方程式为__________________________________。
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