(14分)铁是一种过渡元素,金属铁是最常用的金属。请回答下列各题:

(1)生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C),在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为                      。上述反应生成的磁性固体能溶于过量盐酸,该反应的离子方程式为                  

(2)在Fe2+、Fe3+的催化作用下,可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化。已知,含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为                        

(3)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制绿矾。利用烧渣制绿矾的过程如下:

  

①烧渣溶于稀H2SO4过程中,有单质硫生成,写出该反应的离子方程式(只写生成S的反应式,其他反应无需写出)                                 

②向溶液X中加入足量铁屑的目的是                              

③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通过滴定法测定绿矾产品中FeSO4含量,滴定时发生反应的离子方程式为                              

(4)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1.1×10-36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH=3时,通过计算说明Fe3+是否沉淀完全                 

(提示:当某离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时可以认为该离子沉淀完全了)

 

(15分)随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法。

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g) △H。某研究小组向某恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

浓度/mol·L1

时间/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①下列各项不能作为判断反应达到化学平衡状态依据的是      

A.容器内CO2 的浓度保持不变       B.v(N2) =2 v(NO)

C.容器内压强保持不变             D.混合气体的密度保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量保持不变

②T1℃时,该反应的平衡常数K=                     (保留两位小数)。

③30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是             

④若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H            0(填“>”、“ =”或“<”)。

(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)     △H=-574 kJ·mol1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)      △H=-1160 kJ·mol1

③H2O(g)=H2O(l)   △H=-44.0 kJ·mol1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式                  

(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关电极反应可表示为                                   

 

 0  71332  71340  71346  71350  71356  71358  71362  71368  71370  71376  71382  71386  71388  71392  71398  71400  71406  71410  71412  71416  71418  71422  71424  71426  71427  71428  71430  71431  71432  71434  71436  71440  71442  71446  71448  71452  71458  71460  71466  71470  71472  71476  71482  71488  71490  71496  71500  71502  71508  71512  71518  71526  203614 

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