题目内容
(14分)甲、乙、丙是常见的三种物质,它们之间有如图所示的转化关系。根据要求回答问题:
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I、已知:甲是常见单质,丙为氢气。
(1)若乙为氧化物且有磁性,则乙发生铝热反应的化学方程式为 。
(2)若甲为碳,则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1
CH4(g)+H2O(g)
CH3OH(g)+H2(g) ΔH=+77.0 kJ·mol-1
写出气体乙与气体丙反应生成CH3OH(g)的热化学方程式:__________________。
②乙和丙合成甲醇的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表。则T1 ______ T2(填“>”、“<”、“=”)。
温度/℃ | T1 | T2 |
K | 2.041 | 0.012 |
③乙可做某碱性燃料电池的燃料,该电池的负极反应式为_________________。
II、已知:甲是由两种短周期元素组成的化合物,丙的水溶液显碱性。
(3)若构成甲的阴、阳离子个数比为2:3,丙是气体。则构成甲的阴、阳离子半径大小关系为 (用具体的微粒表示)。
(4)若乙是O2,则甲的一种重要用途是 ;产物丙与Cl2按2:1(物质的量)反应得到丁溶液,丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是 。
(1)3Fe3O4+8Al=
9Fe+4Al2O3
(2)①CO(g)+2H2(g)=CH3OH △H=-129 kJ·mol-1,
② < ③CO-2e-+4OH-=CO32- +2H2O
(3)N>Mg
(4)生氧剂或漂白剂 C(Cl-)>C(ClO-)>C(OH-)
【解析】
试题分析:Ⅰ、(1)Fe3O4 俗称磁性氧化铁,乙为氧化物且有磁性,说明乙是Fe3O4 ,Fe3O4 发生铝热反应的化学方程式为:3Fe3O4+8Al=
9Fe+4Al2O3 。
(2)①甲为碳,碳与水蒸气反应生成CO和H2,CO和H2可合成甲醇,化学反应为CO+2H2 =CH3OH ,根据盖斯定律,二式减一式得77.0-206.0=-129kJ·mol-1,则CO和氢气生成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH △H=-129 kJ·mol-1,
②CO和氢气合成甲醇的反应是放热反应,所以温度升高,K值减小,T1<T2。
③乙为CO,CO做碱性燃料电池的燃料,CO失电子生成CO2 ,在碱性环境中,CO2 与碱反应生成碳酸盐,则该电池的负极反应为:CO-2e-+4OH-=CO32- +2H2O。
Ⅱ、(3)丙为气体且丙的水溶液显碱性,丙为NH3 ,甲是由两种短周期元素组成的化合物且构成甲的阴、阳离子个数比为2:3,则甲是Mg3N2 ,氮化镁与水反应生成氨气和氢氧化镁,构成甲的阴、阳离子半径大小关系为N>Mg。
(4)若乙是O2,丙的水溶液显碱性,甲是由两种短周期元素组成的化合物,则甲为Na2O2 ,过氧化钠与水反应生成氧气和NaOH,过氧化钠的一种重要用途是做漂白剂,丙为NaOH,NaOH与氯气2:1反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaCl0+H2O,ClO-是弱酸阴离子,能水解,导致比Cl-减少,丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是C(Cl-)>C(ClO-)>C(OH-)。
考点:考查常见无机物的推断及性质。
(14分)
I.甲、乙、丙、丁四种物质存在转化关系:![]()
(1)若甲、乙均为空气主要成分,甲所含元素的简单阴离子的结构示意图为 。
(2)若乙是生活常见金属单质,丙→丁的离子方程式为 。
(3)若丙既能与强酸又能与强碱反应,则丙的化学式为 (任写1种)。
II.一定温度下,容积为1 L的密闭容器中投入0.5 mol PCl5(g),存在平衡:PCl5(g)
PCl3(g)+ Cl2(g)。反应过程中测得部分数据如下表:
时间 | n(PCl5)/mol | n(PCl3)/mol | n(Cl2)/mol |
0 | 0.5 | 0 | 0 |
t1 | 0.45 | ||
t2 | 0.1 | ||
t3 | 0.4 |
(4)t1时刻,测得反应吸收的热量为a kJ。PCl3(g)与Cl2(g)反应的热化学反应方程式为 。
(5)t2时:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(6)相同温度下,改为往容器中投入0.2 mol PCl5(g)、0.2 mol PCl3(g)、0.1 mol Cl2(g),到达平
衡前,PCl5的物质的量将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(12分)铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O), 为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
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已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:
Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
氢氧化物开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
请回答下列问题:
(1)得到溶液II,需加入氧化剂X, 最适合作氧化剂X的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)加入氧化剂X的目的是 。
(3)为了除去Fe3+,需加入物质Y调节溶液的PH值为
(4)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作? 。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4 ;若Fe3+沉淀完全时,在溶液中Fe3+的浓度为1×10-5mol/L, 则此时溶液的PH最小为 .