碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。
(1)真空碳热还原—氧化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g) △H=bkJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=_________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间 物质 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________,T1℃时,该反应的平衡常数K=_______
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母编号)。
a.通入一定量的NO b.通入一定量的N2
c.适当升高反应体系的温度 d.加入合适的催化剂
e.适当缩小容器的体积
③在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_________(填选项编号)。
a.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)
b.反应体系的压强不再发生改变
c.混合气体的密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
④若保持与上述反应前30min的反应条件不变,起始时NO的浓度为2.50mol/L,则反应达平衡时c(NO)=_______ mol/L。NO的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
某实验小组用工业上废渣(主要成分Cu2S和Fe2O3)制取粗铜和绿矾(FeSO4·7H2O)产品,设计流程如下:
(1)气体a为_______
(2)固体B的主要成分为_______
(3)溶液B在空气中放置有可能变质,如何检验溶液B是否变质:_______
(4)下列实验操作中,步骤⑤中需要用到的是_______(填字母)。
(5)为测定产品中绿矾的质量分数,称取40.000g样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
KMnO4溶液体积/mL | 20.80 | 20.02 | 19.98 | 20.00 |
① 请写出有关滴定的离子方程式_______
② 第1组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是_______(填代号)。
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗 b.锥形瓶洗净后未干燥
c.滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失 d.滴定终点时俯视读数
③ 根据表中数据,计算所得产品中绿矾的质量分数为_______ (保留4位有效数字)
钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)工业上制备金属钠的常用方法是_______。试写出制备金属钠的化学方程式_____________。金属钠可用于________________(写出Na在熔点低方面的一种用途)。
(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:
①正极的电极反应式为_______,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为_______。
②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法_________________________。
(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:
溶质 | CH3COONa | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
上述盐溶液的阴离子中,结合H+能力最强的是_________,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是_______(填序号)。
a.HCN b.HClO c.CH3COOH d.H2CO3
(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。
①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,_______(填离子符号)先沉淀,Ksp_______Ksp(填“>”、“=”或“<”)。