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(2013?淄博一模)请运用化学反应原理的相关知识研究元素及其化合物的性质.
(1)工业上一般以CO和H
2
为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H
2
(g)?CH
3
OH(g)△H
1
=-116KJ?mol
-1
又知:CO(g)+
1
2
O
2
(g)═CO
2
(g)△H
2
=-283KJ?mol
-1
H
2
(g)+
1
2
O
2
(g)═H
2
O(g)△H
3
=-242KJ?mol
-1
H
2
(g)+
1
2
O
2
(g)═H
2
O(g)△H
4
=-286KJ?mol
-1
则甲醇的燃烧热为
-739kJ?mol
-1
-739kJ?mol
-1
.
(2)T℃时,向2L密闭容器中充入4mol CO和6mol H
2
,5min后达平衡时CH
3
OH物质的量为2mol.该反应的速率v(H
2
)为
0.4mol/(L?min)
0.4mol/(L?min)
;下列措施中有利于增大该反应的反应速率且提高转化率的是
d
d
.
a.随时将CH
3
OH与反应混合物分离
b.降低反应温度
c.使用高效催化剂
d.增大体系压强
(3)在密闭容器中充有10mol CO与20mol H
2
,在催化剂作用下反应生成甲醇,CO的转化率(a)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示.
①A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间,t
A
大于
大于
t
c
(填“大于”、“小于’’或“等于“).
②若A点时容器的体积为10L,该温度下B点的平衡常数K=
1
1
.
(4)Na
2
SO
3
的水溶液呈
碱
碱
(填“酸”、“中”、‘‘碱”)性,原因是(用离子方程式表示):
SO
3
2-
+H
2
O?HSO
3
-
+OH
-
SO
3
2-
+H
2
O?HSO
3
-
+OH
-
;把CaCO
3
浊液滴入l.0mol/L的Na
2
SO
3
溶液中,能否产生CaSO
3
沉淀?若不能,说明原因;若可行,请简述判断依据及转化过程
可行,判断依据是:由Ksp(CaSO
3
)/Ksp(CaCO
3
)=50知,当CaSO
3
与CaCO
3
的混合液中c(SO
3
2-
)>50c(CO
3
2-
)时,即发生由CaCO
3
向CaSO
3
的转变;转化过程为:把CaCO
3
浊液滴入0.1mol/L的Na
2
SO
3
溶液中时,溶液中的c(Ca
2+
)与c(SO
3
2-
)之积大于Ksp(CaSO
3
),生成CaSO
3
沉淀,导致溶液中c(Ca
2+
)减小,使CaCO
3
的沉淀溶解平衡CaCO
3
?Ca
2+
+CO
3
2-
,向着溶解的方向移动,导致CaCO
3
溶解.
可行,判断依据是:由Ksp(CaSO
3
)/Ksp(CaCO
3
)=50知,当CaSO
3
与CaCO
3
的混合液中c(SO
3
2-
)>50c(CO
3
2-
)时,即发生由CaCO
3
向CaSO
3
的转变;转化过程为:把CaCO
3
浊液滴入0.1mol/L的Na
2
SO
3
溶液中时,溶液中的c(Ca
2+
)与c(SO
3
2-
)之积大于Ksp(CaSO
3
),生成CaSO
3
沉淀,导致溶液中c(Ca
2+
)减小,使CaCO
3
的沉淀溶解平衡CaCO
3
?Ca
2+
+CO
3
2-
,向着溶解的方向移动,导致CaCO
3
溶解.
(已知:Ksp(CaSO
3
)=1.4×10
-7
,Ksp(CaCO
3)
=2.8×10
-9
).
(2013?淄博一模)利用工业废酸(含10%H
2
SO
4
)处理废弃氧化铜铝矿(含CuO、Al
2
O
3
及不溶性杂质,且杂质不参与反应)冶炼铝的主要流程如图1:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH,见下表:
沉淀物
Fe(OH)
3
Fe(OH)
2
AlOH)
3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题:
(1)操作②中的离子方程式为
Fe+Cu
2+
=Fe
2+
+Cu
Fe+Cu
2+
=Fe
2+
+Cu
,操作⑤中生成沉淀的离子方程式为
Al
3+
+3NH
3
?H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4
+
Al
3+
+3NH
3
?H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4
+
.
(2)操作③中加入过量的H
2
O
2
的目的是
加入过氧化氢,将亚铁离子氧化为铁离子,利于与Al
3+
分离
加入过氧化氢,将亚铁离子氧化为铁离子,利于与Al
3+
分离
.
(3)若Z溶液pH=5(25°C),则溶液中c(NH
4
+
)与c(SO
4
2-
)的大小关系为
c(SO
4
2-
)<(c(NH
4
+
)<2c(SO
4
2-
)
c(SO
4
2-
)<(c(NH
4
+
)<2c(SO
4
2-
)
.
(4)Al-AgO池是一种新型电源,其原理如图2所示:该电池负极反应式为:
Al+4OH
-
-3e
-
=AlO
2
-
+2H
2
O
Al+4OH
-
-3e
-
=AlO
2
-
+2H
2
O
.
(5)以熔融盐为电镀液可以在钢材表面镀铝,镀铝电解池中.金属铝为
阳
阳
极;镀铝后能防止钢材腐蚀,其原因是
在空气中铝表面能形成一层致密的氧化膜,从而保护钢材不被腐蚀
在空气中铝表面能形成一层致密的氧化膜,从而保护钢材不被腐蚀
.
(2013?淄博一模)某温度时,Ag
2
SO
4
在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.该温度下,下列说法正确的是( )
A.含有大量SO
4
2-
的溶液中肯定不存在Ag
+
B.a点表示Ag
2
SO
4
的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点
C.Ag
2
SO
4
的溶度积常数(Ksp)为l×l0
-3
D.向AgNO
3
溶液中滴加Na
2
SO
4
溶液不一定会生成沉淀
(2013?淄博一模)25℃,pH=3的醋酸溶液(I)和pH=l l的氢氧化钠溶液(II),下列说法正确的是( )
A.I和II的物质的量浓度均为0.001mol?L
-1
B.将I稀释l0倍,溶液中c(CH
3
COOH)、c(OH
-
)均减小
C.I和II溶液混合,若c(OH
-
)>c(H
+
),则氢氧化钠过量
D.I和II等体积混合后,溶液中离子浓度大小为c(CH
3
COO
-
)>c(Na
+
)>c(H
+
)>c(OH
-
)
(2013?淄博一模)下列实验能达到预期目的是( )
实验内容
实验目的
A
向某溶液中滴加BaCl
2
溶液生成白色沉淀,继续加稀硝酸沉淀不消失
证明溶液中有SO
4
2-
B
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色
证明溶液中有Na
+
无K
+
C
测定同温度下相同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液的pH,前者大于后者
证明碳元素非金属性弱于硫
D
向某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝
证明溶液中无NH
4
+
A.A
B.B
C.C
D.D
(2013?淄博一模)下列描述正确的是( )
A.
16
O
2
与
18
O
2
互为同位素,它们的性质基本相同
B.MgCO
3
可以除去MgCl
2
酸性溶液中的Fe
3+
C.在pH=1的溶液中,NH
4
+
、K
+
、ClO
-
、Cl
-
可以大量共存
D.明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同
(2013?淄博一模)下列说法正确的是( )
A.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
B.HCl、H
2
S、PH
3
、SiH
4
的热稳定性和还原性均依次增强
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.非金属元素的原子两两结合形成的化合物不一定是共价化合物
(2013?淄博一模)近来雾霾频现,“PM2.5”数据监测纳入公众视野.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物,也称为可入肺颗粒物.下列有关说法中,错误的是( )
A.雾霾有可能产生丁达尔现象
B.近来雾霾的形成与工业排放的烟气有关系
C.“PM2.5”没有必要纳入空气质量评价指标
D.雾霾天气严重危害人体健康
二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料.
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe
2
O
3
的钛铁矿(主要成分为FeTiO
3
,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
(1)Fe
2
O
3
与H
2
SO
4
反应的离子方程式是
Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
3+
+3H
2
O
Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
3+
+3H
2
O
.
(2)甲溶液中除含TiO
2+
之外还含有的金属阳离子有
Fe
3+
、Fe
2+
Fe
3+
、Fe
2+
.
(3)加Fe的作用是
将Fe
3+
转化为Fe
2+
将Fe
3+
转化为Fe
2+
.
方法2:TiCl
4
水解生成TiO
2
?xH
2
O,过滤、水洗除去其中的Cl
-
,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO
2
,此方法制备得到的是纳米二氧化钛.
(4)①TiCl
4
水解生成TiO
2
?xH
2
O的化学方程式为
TiCl
4
+(x+2)H
2
O?TiO
2
?xH
2
O↓+4HCl
TiCl
4
+(x+2)H
2
O?TiO
2
?xH
2
O↓+4HCl
;
②检验TiO
2
?xH
2
O中Cl
-
是否被除净的方法是
取少量水洗液,滴加硝酸酸化的AgNO
3
溶液,不产生白色沉淀,说明Cl
-
已除净
取少量水洗液,滴加硝酸酸化的AgNO
3
溶液,不产生白色沉淀,说明Cl
-
已除净
.
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO
2
制取单质Ti,涉及到的步骤如下:TiO2
①
TiCl
4
②
M
g
800
℃
Ti
反应②的方程式是
TiCl
4
+2Mg
800℃
.
2MgCl
2
+Ti
TiCl
4
+2Mg
800℃
.
2MgCl
2
+Ti
,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:
防止高温下Mg(Ti)与空气中的O
2
(或CO
2
、N
2
)作用
防止高温下Mg(Ti)与空气中的O
2
(或CO
2
、N
2
)作用
.
硫酸盐在生产生活中有广泛应用.
Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO
4
)为原料制备BaCl
2
,其工艺流程示意图如图1所示:
某研究小组查阅资料得:
BaSO
4
(s)+4C(s)
高温
.
4CO(g)+BaS(s)△H
1
=+571.2kJ?mol
-1
①
BaSO
4
(s)+2C(s)
高温
.
2CO
2
(g)+BaS(s)△H
2
=+226.2kJ?mol
-1
②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠.该反应的离子方程式是
H
2
S+2OH
-
═2S
2-
+H
2
O
H
2
S+2OH
-
═2S
2-
+H
2
O
.S
2-
+H
2
O?HS
-
+OH
-
;HS
-
+H
2
O
高温
H
2
S+OH
-
(2)反应C(s)+CO
2
(g)═2CO(g)的△H=
+172.5 kJ?mol
-1
+172.5 kJ?mol
-1
.
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个
①从原料角度看,
使BaSO
4
得到充分的还原,提高BaS的产量
使BaSO
4
得到充分的还原,提高BaS的产量
;
②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温.
(4)该小组同学想对BaSO
4
在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时BaSO
4
在水中的沉淀溶解平衡曲线如图2所示.
该小组同学提出以下四种观点:
①当向含有SO
4
2-
的溶液中加入Ba
2+
使SO
4
2-
沉淀
完全,则此时SO
4
2-
在溶液中的浓度为0
②加入Na
2
SO
4
可以使溶液由a点变到b点
③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④d点无BaSO
4
沉淀生成
其中正确的是
④
④
(填序号).
Ⅱ.某燃料电池以CaHSO
4
固体为电解质传递H
+
,其基本结构如图3所示,电池总反应可表示为2H
2
+O
2
═2H
2
O.
请回答:
(5)H
+
由
a
a
极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b).
(6)b极上发生的电极反应是
O
2
+4e
-
+4H
+
═2H
2
O
O
2
+4e
-
+4H
+
═2H
2
O
.
0
20366
20374
20380
20384
20390
20392
20396
20402
20404
20410
20416
20420
20422
20426
20432
20434
20440
20444
20446
20450
20452
20456
20458
20460
20461
20462
20464
20465
20466
20468
20470
20474
20476
20480
20482
20486
20492
20494
20500
20504
20506
20510
20516
20522
20524
20530
20534
20536
20542
20546
20552
20560
203614
关 闭
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