(12分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为
3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,氧化产物为 ,若有3 mol FeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为
。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为 (用离子方程表示)
(4)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如下,将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。
②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式 。
(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O.3将一定量的铁红溶于160ml5 mol·L—1盐酸中,在加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况),经检测,溶夜中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为 。
(11分)下图表示几种中学常见物质之间的相互转化关系(图中部分条件或产物已省略),其中B为固体单质,D为红棕色气体,E在通常状况下是无色无味的液体,G是淡黄色的固体化合物,H是黑色晶体。
请回答下列问题:
(1)单质F的组成元素在周期表中的位置是 (指明周期和族),化合物Ⅰ的俗名 。
(2)金属Al和H的混合物俗称 ,引发该反应的操作是 。
(3)写出上图中下列反应的化学方程式:
① ;
③ ;
(4)实验室中,应将X的浓溶液保存在 试剂瓶中,其原因是 (用化学反应方程式表示)
(5)向上图中的反应⑤得到的M、N混合液中通入SO2气体,酸性增强。请写出该过程发生反应的离子方程式: 。
(13分)二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也会给大气带来严重污染,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体,其中 能导致光化学烟雾的形成;
目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器,可以有效的将尾气中的有害气体转化。如:CO(g)+NO2(g) NO(g)+CO2(g)
△H=-akJ·mol—1(a>0)2CO(g)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)
△H=-bkJ·mol—1(b>0)
据此回答:若用标准状况下3.36升CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol,放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 (只要求写一种)。
(3)工业上生产硫酸时,将SO2氧化为SO3是关键一步。
①某温度下,SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g);△H= —98 kJ· mol—1。开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K= 。
②一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件SO3 的体积分数变大的是
A.保持温度和容器压强不变,充入2mol SO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2
E.升高温度 F.移动活塞压缩气体
(4)某人设想以右上图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式:
。
(14分)某化学小组利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,并利用氯气进行有关的探究实验,甲同学设计了如图所示的实验装置。
A B
(1)写出制取氯气反应的离子方程式 __________________________;装置中使用分液漏斗而不使用长颈漏斗的原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________;
实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,最好在A、B之间安装盛有 试剂的净化装置。
(2)若用含有0、2molHCl的MnO2反应制氯气,制得Cl2体积(标准状况下)总是小于1、12L的原因 。
(3)已知:H2CO3H++HCO3- Ka1 =4.45×10-7
HCO3-H++CO32- Ka2=5.61×10-11
HClOH++ClO- Ka=2.95×10-8
请根据以上碳酸和次氯酸的电离常数,写出下列条件下发生反应的离子方程式:①将少量氯气通入过量的碳酸钠溶液中______________________________。
⑷乙同学认为甲同学的实验有缺陷,提出在 位置后(填字母)增加一个装置,该装置中应加入 试剂,其作用 。
浓度均为0.1mol·L-1的三种溶液:①碳酸钠溶液、②氢氧化钠溶液、③醋酸钠溶液,下列说法不正确的是 ( )
A.三种溶液的PH大小顺序是②>①>③
B.若将四种溶液稀释相同倍数,PH变化最大的是②
C.升高相同的温度,四种溶液的PH均减少
D.水电离出的c(OH—):②>③>①
关于下列四个图像的说法中正确的是
A.图①表示可逆反应“A2(g)+B2(g)2AB3(g)”的ΔH大于0
B.图②是在电解氯化铜稀溶液的电解池中,阴、阳极产生气体的物质的量之比一定为1:1
C.图③表示可逆反应“CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)”中的ΔH大于0
D.图④表示压强对可逆反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)的影响,甲的压强大