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【题目】Ⅰ.宜城市鄂西化工厂以铬铁矿(主要成分为 FeO 和 Cr2O3,含有 Al2O3、SiO2 等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分 Na2Cr2O7·2H2O),工艺流程如下图:
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i.常温,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,碱性条件下,能将Cr3+转化为 CrO42-。ii.
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Cr3+ | Fe2+ | Bi3+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.4 | 5.0 | 7.5 | 0.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.9 | 5.9 | 9.7 | 4.5 |
(1)步骤③需加氢氧化钠溶液,此时pH要调到5的目的是__________________。
(2)写出④反应的离子方程式____________________________________。
(3)将溶液 H 经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,精制红矾钠粗晶体需要采用的操作是______________(填操作名称)。
Ⅱ.经检测鄂西化工厂的工业废水中含 5.00×10-3 mol·L-1 的 Cr2O72-,其毒性较大。该化工厂的科研人员为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料 Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe 的化合价依次为+3、+2),又设计了如下工艺流程:
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(1)第①步反应的离子方程式是_________________________________________。
(2)欲使 1L 该废水中的 Cr2O72-完全转化为 Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入FeSO4·7H2O的质量为_________g (已知 FeSO4·7H2O 的摩尔质量为 278 g/mol)。
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【题目】在四个不同的密闭容器中,采用不同条件进行反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是
A. v(N2)=0.2mol/(Lmin)B. v(NH3)=0.3mol/(Lmin)
C. v(H2)=0.1mol/(Lmin)D. v(H2)=0.3mol/(Lmin)
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【题目】连二亚硫酸钠(Na2S2O4),也称为保险粉,Na2S2O4易溶于水,难溶于甲醇,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。工业上常用制备Na2S2O4的方法有I锌粉法、II甲酸钠法。
Ⅰ.实验室模拟锌粉法的装置如下(加热等辅助仪器略去)
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(1)第一步,将A中生成的气体通往B中进行反应,B中装的是颗粒度约为180m的锌粉与水形成的分散系,该分散系为___(填“溶液”、“胶体”或“悬浊液”)。在B装置生成连二亚硫酸锌的化学反应方程式为___。
(2)第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4和一种白色沉淀,沉淀的成分为___(写化学式)。
(3)第三步,将第二步的混合物过滤,并向滤液中加入固体NaCl,冷却至20℃,便有Na2S2O4晶体析出;用平衡移动的原理解释加入NaCl固体的作用是___。
第四步,过滤,用甲醇洗涤滤渣,干燥,得到Na2S2O4晶体。
II.实验室模拟甲酸钠法的装置如下(加热等辅助仪器略去)
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第一步,在F装置中加入甲酸钠浓溶液、氢氧化钠,甲醇(溶剂)的混合液;
第二步,向装置F中通入二氧化硫;
第三步,75℃加热一段时间,装置中有晶体析出,并产生大量气体;
第四步,过滤、洗涤、干燥,收集产品。
(4)装置F中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为___。
(5)已知某温度下,H2SO3的电离常数为K1≈1.5×10-2,K2≈1.0×10-7,H2CO3的电离常数为K1≈4.4×10-7,K2≈4.7×10-11。装置G用于吸收未反应完的SO2和反应产生的CO2。该温度下当G溶液中HSO3-、SO32-离子浓度相等时,溶液的pH约为___。
甲酸钠法于1968年实现工业化,继而逐渐替代了锌粉法生产连二亚硫酸钠。与锌粉法相比,甲酸钠法的优点在于___。
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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子核外电子排布式为___,基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___;该能层能量最高的电子云在空间有___个伸展方向,原子轨道呈___形。
(2)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位数为4,配体中N的杂化方式为__,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为___(填元素符号),1mol该配离子中含σ键数目为___NA。
(3)LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
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这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(用n代表P原子数)。
(4)钴蓝晶体结构如图,该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为___,晶体中Al3+占据O2-形成的___(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为___g·cm-3(列计算式)。
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【题目】研究氮氧化物等大气污染物对打造宜居环境具有重要意义。NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),其反应历程分两步:
①2NO(g)
N2O2(g)(快反应) v1正=k1正·c2(NO), v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)(慢反应) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2), v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0
反应历程的能量变化如图:
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请回答下列问题:
(1)反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的ΔH__0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)决定2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)反应速率是反应②,E4+E2__E5+E3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)达到平衡状态,写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常数的表达式K=___。
(4)T1℃下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如图所示。前5秒内O2的平均生成速率为___;T1℃下反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的化学平衡常数K=__。
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(5)对于(4)中的反应体系达平衡后,若降低温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量___(填“增大”、“减小”或“不变”);对于(4)中的反应体系达平衡后,若在恒温恒容条件下,追加NO2,再次达平衡后,NO2的体积分数___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)对于(4)中的反应体系达平衡后(压强为P1),若在恒温恒容条件下,向其中充入一定量O2,再次达平衡后,测得压强为P2,P1︰P2 = 5︰8,则再次平衡时NO2的浓度为___mol·L-1。(精确到小数点后两位)
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【题目】A~G为中学化学常见的化合物,
是生活中用途广泛的两种金属单质。其相互转化关系如图所示(反应条件已略去):
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请回答下列问题
(1)
的化学式分别为____、____。
(2)①~⑨中,属于非氧化还原反应的是___。
(3)反应⑨的化学方程式为_________,该反应的现象为____。
(4)反应①、④的离子方程式分别为__________、_______。
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【题目】在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是
A.A、B、C的浓度不再变化
B.A、B、C的物质的量之比为1:3:2
C.单位时间内生成1mol A的同时生成3mol B
D.2υ正(B)= 3υ逆(C)
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【题目】羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1,反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法错误的是
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是放热反应
B.CO的平衡转化率为20%
C.反应前H2S的物质的量为7mol
D.通入CO后,正反应速率逐渐增大
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【题目】已知反应:①101kPa时,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H2=-57.3kJ/mol。下列结论中正确的是
A.若碳的燃烧热用△H3来表示,则△H3<△H1
B.若碳的燃烧热用△H3来表示,则△H3>△H1
C.稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成2mol水,放出2×57.3kJ的热量
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ的热量
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