摘要:如果反应为SiO2+2C=Si+2CO↑.则:△G°4=[×2+0]-=△H-T△S =530.4(kJ)>0 由于△H-T△S均为正值大于零.则这两个反应在标准状态都不能自发发生.那么在高温下能否进行?可以用△H-T△S进行进一步计算与研讨. 当反应为SiO2+C=Si+CO2↑时. △ H°3==465.89(kJ) △S°3=-=184.79(J·K-1). 我们可以得到这样一个式子:△H-T△S=465.89-184.79×10-3 T 设△H-T△S <0 即465.89-184.79×10-3T< 0 .我们可以解出T>2521.18K.也就是说当温度升高到2521.18K时.该反应能发生. 当反应为SiO2+2C=Si+2CO↑时 △H°4=-=638.34(kJ) △S°4=-=361.28(J·K-1) △G°4=△H-T△S=638.34-361.28×10-3T 设△G°4<0即638.34-361.28×10-3T<0 即当温度超过1766.88K时.反应按生成Si和CO方式进行. 经以上近似计算.在高温条件下.△G3.△G4可变为负值.也就是说.在高温条件下这两个反应都能进行.但生成Si和CO的反应比生成Si和CO2的反应易进行.因生成Si和CO的温度较生成Si和CO2低754.3K(2521.78-1766.88=754.3K).所以将SiO2跟C的反应写SiO2+2C=Si+2CO更能合乎实际反应事实.用同样的方法验证ZnO跟C的反应其产物应是Zn和CO.多数同学往往错写成:2ZnO+C=CO2+2Zn. 知能训练

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镁是一种很活泼的金属,常用作脱硫剂、脱氧剂.现在,某化学兴趣小组对金属镁的性质进行实验探究.他们首先在网络上查找到了一些关于金属镁的性质的方程式如下:
①2Mg+O2
点燃
2MgO;②3Mg+N2
点燃
Mg3N2;③2Mg+CO2
点燃
2MgO+C
④Mg+H2O
点燃
MgO+H2↑;⑤Mg3N2+6H2O
点燃
3Mg(OH)2+2NH3
完成下列填空:
现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2).实验装置如下(部分夹持仪器省略).
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(1)装置F的作用是
 
.通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果的影响是
 
,产生这一现象的原因是
 

(2)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:
 

镁在电子工业中利用镁制取硅的反应为:2Mg+SiO2
2MgO+Si?同时有副反应发生:2Mg+Si
Mg2Si?
Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷).SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体.
(3)图(甲)是进行Mg与SiO2反应的实验装置.由于O2的存在对该实验有较大影响,实验中应通入X气体作为保护气.X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的
 
(选填编号).实验开始时,必须先通入X的气体,再接通电源加热反应物,其理由是
 
;当反应引发后,切断电源,反应能继续进行,其原因是
 

(4)图(乙)所示装置进行的实验如下:先关闭K,使A中反应进行;加热玻璃管C,可观察到C管中发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质.实验完成后,将C管中固体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁,这是因为
 
.停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯.橡胶气胆B在实验中的作用是
 
.C中全部反应产物有
 
(填化学式).
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黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为: 8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是            (填元素符号)。

(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为:

①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。

②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3

除去Al3+的离子方程式是                            

(3)为验证炉渣中含有FeO,先将炉渣用稀酸溶解,再在酸性条件下加入适当的氧化剂。(提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)

所选试剂为                        ,证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                

(4)配平上述反应的离子方程式(氧化性物质依据你的选择填入[   ])

      Fe2++     H++     [         ] →       Fe3++      [      ]+     H2O

(5)如果证明炉渣中是否含有FeO,将炉渣溶于稀硝酸,每含有1molFeO,可产生气体的体积是     L(标准状况,假设硝酸的还原产物只有NO)。

(6)Fe2O3可以作为染料,也可进一步制得净水剂Fe2(SO4)3, Fe2(SO4)3的净水原理是                 (用相应的方程式表示)。

 

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