著名化学家徐光宪(画面正中),因为在稀土萃取领域取得的卓越成就被誉为“稀土界的袁隆平”;2008年1月9日,胡锦涛主席为其颁发了“国家最高科学技术奖”。稀土元素是指镧系的15种元素,加强钪和钇共17种元素。下列说法正确的是
A.稀土元素全部是金属元素
B.要萃取出碘酒中的碘可以使用氢氧化钠溶液做萃取剂
C.镧系元素均属于主族元素
D.某些稀土元素在地壳中的含量高于铝
(8分)他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实 验 步 骤 |
现 象 |
结 论 |
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 |
反应快慢: Mg>Fe>Cu |
反应物的性质越活泼,反应速率越快。 |
(1)该同学的实验目的是____________________ __;
要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是___ _____。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用右图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是 ;
应该测定的实验数据是____________________________。
(11分)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题
(1)上述反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830℃,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 (选填A、B、C、D)。
|
A |
B |
C |
D |
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是 。
(6分)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知: △H=+67.7kJ·mol-1
△H=-543kJ·mol-1
△H=-269kJ·mol-1
△H=-242kJ·mol-1
(1)肼和反应的热化学方程式为: 。
(2)有人认为若用氟气代替作氧化剂,则反应释放的能量更大,肼和氟气反应的热化学方程式为: 。
(8分)某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
- |
(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?答: (填“合理”或“不合理”)
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,反应的离子方程式为 。
(3)实验室溶解该熔融物,下列试剂中最适宜的试剂是
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
(9分)中学常见的某反应的化学方程式为A+B―→C+D+H2O(未配平,反应条件略去)。请回答下列有关问题:
(1)若A是铁,B是稀硝酸(过量),且A可溶于C溶液中。则A与B反应的离子方程式为________________。
(2)若C、D均为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则上述反应的化学方程式为__________________。
(3)若该反应是实验室制取C气体的反应。已知C是无色刺激性气味的气体,其水溶液呈弱碱性,C能发生催化氧化反应。写出该反应的化学方程式________________。