题目内容
【题目】A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出)。已知H为固态氧化物，F是红褐色难溶于水的沉淀，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白：
（1）B的俗称_______，反应①的用途_____（填一项）。
（2）反应①的化学方程式为________。反应③的离子方程式为_________。反应⑧的化学方程式为______。
（3）反应⑥的化学方程式及变化过程中的现象是__________。
（4）向G溶液中加入AlCl3溶液的离子方程式____________。
【答案】磁性氧化铁 焊接钢轨（或冶炼金属铁） 8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 3AlO2-+Al3++6H2O==Al(OH)3↓
【解析】
F是红褐色难溶于水的沉淀，说明F为Fe(OH)3，E在空气中可转变为Fe(OH)3，说明E为Fe(OH)2，E与F是B与盐酸反应生成的C和D再与NaOH反应得到，因此C为FeCl2，D为FeCl3，B为Fe3O4，A在氧气中燃烧生成Fe3O4，那么A为Fe,B和I高温下反应生成单质铁，说明发生的是铝热反应，即H为Al2O3，I为Al， Al2O3与Al与过量的氢氧化钠溶液反应生成G，那么G为NaAlO2，据此分析作答。
（1）B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，反应①用于焊接钢轨或冶炼金属铁；
（2）反应①为铝热反应，反应方程式为8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe；反应③为Fe3O4与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水的反应，离子方程式为：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；反应⑧为Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠的反应，方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
（3）反应⑥为Fe(OH)2在空气中氧化的反应，Fe(OH)2为白色沉淀，被氧化后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
（4）向偏铝酸钠溶液中加入AlCl3溶液，生成了白色沉淀，离子反应方程式为：3AlO2-+Al3++6H2O==Al(OH)3↓。
【题目】汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等，对人类和动、植物危害甚大。解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应，转化成无污染的氮气和二氧化碳。
回答下列问题：
(1)在Co+的催化作用下，CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态下发生变化，在图中略去)。已知总反应的化学方程式为：CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g)。
该反应分两步进行：
第一步：Co+(s)+N2O(g)CoO+(s)+N2(g) △H1=+15.9kJmol-1；
笫二步：___；△H2=___；
①填写第二步反应的热化学方程式，并根据反应历程图计算△H2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为___。
(2)500℃条件下，在容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，发生上述反应，测得相关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 平衡时 n(N2/mol) | 达到平衡所需时间/min | 平衡时能量变化/kJ |
甲 | 1molCO和1molN2O | n1 | t1 | 放热Q1 |
乙 | 2molCO和2molN2O | n2 | t2 | 放热Q2 |
丙 | 2molCO2和2molN2 | n3 | t3 | 吸热Q3 |
①Q1+
___358.6(填“>”“=”或“<”下同，t1___t2；
②500℃条件下，乙和丙两容器，气体混合物中N2O的物质的量分数x(N2O)与反应时间t的关系如下表：
t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 | |
乙 | x(N2O) | 0.5 | 0.32 | 0.20 | 0.12 | 0.088 | 0.07 |
丙 | x(N2O) | 0 | 0.030 | 0.048 | 0.059 | 0.065 | 0.07 |
根据上述实验结果，计算出乙容器中0~20s时间内的化学反应速率v(CO)=___；该反应的平衡常数K数值为：___；(保留3位有效数字)
③请推测并在图中画出甲容器中x(N2O)随时间变化的关系图象，标出恰好达到平衡时刻点的位置___。
(3)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为___。
【题目】部分弱酸的电离平衡常数如表：
弱酸 | HCOOH | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡 常数（25℃） | Ka＝1.77×10－4 | Ka＝4.0×10－8 | Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝4.7×10－11 | Ka1＝1.54×10－2 Ka2＝1.02×10－7 |
（1）室温下①0.1mol·L-1HCOONa；②0.1mol·L-1NaClO；③0.1mol·L-1Na2CO3；④0.1mol·L-1NaHCO3四种溶液的pH由大到小的关系为________________。（用序号填空）
（2）浓度均为0.1 mol·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-浓度从大到小的顺序为________________。
（3）下列离子方程式正确的是___________（填字母）。
A.2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32- B.2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+SO32- D.Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-
（4）某温度（T℃）下的溶液中，c（H+）=10-xmol·L-1，c（OH-=10-ymol·L-1，x与y的关系如图所示。
①此温度下，0.01mol/L的NaOH溶液中水电离出的OH-浓度为_______。
②在此温度下，0.1mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
0.1mol·L-1的Ba（OH）2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
0.1mol·L-1的NaHSO4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
按甲方式混合后，所得溶液的pH为____________；
按乙方式混合后，其反应的离子方程式：_________________。
按丁方式混合后，所得溶液显____________（填“酸”“碱”或“中”）性
