三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂。某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3·6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,A中放有m克废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒人蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使多余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体。
填写下列空白:
(1)如何检查装置A的气密性: 。
(2)滴加盐酸时,发现反应速率较之同浓度盐酸与铁粉反应要快,其原因是 。
(3)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3·6H2O晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由 。
(4)用该法制得的晶体中往往混有Fe(NO3)3,为了制得较纯净的FeCl3·6H2O,可将烧杯内的稀硝酸换成 。
(5)若要测废铁屑的纯度,可测出从B处放出气体的体积,测量气体体积时,需待气体冷却至室温时进行,现有下列装置测定从B处放出气体的体积(忽略导管在量筒中所占的体积),应选用 (填序号),理由是 。
“氢能”将是未来最理想的新能源。
Ⅰ.实验测得,1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为_______。(填序号)
A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) △H= -142.9kJ·mol—1
B.H2(g)+1/2 O2(g) H2O(l) △H= -285.8kJ·mol—1
C.2H2+O22H2O(l) △H= -571.6kJ·mol—1
D.H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) △H= -285.8kJ·mol—1
Ⅱ.某化学家根据“原子经济”的思想,设计了如下制备H2的反应步骤
①CaBr2+H2OCaO+2HBr ②2HBr+HgHgBr2+H2
③HgBr2+___________________ ④2HgO2Hg+O2↑
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式:____________。
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点:______________。
Ⅲ.利用核能把水分解制氢气,是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程,其中用了过量的碘。(提示:反应②的产物是O2、SO2和H2O)
完成下列反应的化学方程式:
反应①__________________________;反应②__________________________。
此法制取氢气的最大优点是_______________________________________________。
Ⅳ.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g); △H<0。
在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K______1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0molH2O、1.0mol CO2 和 x mol H2,则:
①当x=5.0时,上述平衡向___________(填正反应或逆反应)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是__________。
(3)在850℃时,若设x=5.0 mol和x=6.0mol,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a _______ b(填“大于”、“小于”或“等于”)。
Ⅴ.氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。
(1)现有8克氧化铜被氢气还原后,得到红色固体6.8克,其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是 ;
(2)若将6.8克上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体 g;
(3)若将6.8克上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应,
①生成标准状况下1.568升的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分是 ,其物质的量之比是 ;
②把得到的溶液小心蒸发浓缩,把析出的晶体过滤,得晶体23.68g。经分析,原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中。求所得晶体的化学式
甲状腺激素对于人和高等动物具有极其重要的生理作用,下图是关于碘及其化合物与甲状腺素的转化网络图示。
(1)请写出在强酸性条件下,由KI和KIO3反应制得I2的离子方程式: 。
(2)上述图示中,碘元素发生氧化反应的过程有 (填序号)。
(3)制备KIO3的方法较多:利用③的原理是I2在一定条件下还原KclO3,写出该反应的化学方程式: 。
(4)利用①的原理是以石墨为阳极,不锈钢为阴极,K1溶液为电解质溶液(混有K2Cr2O7)电解,总反应方程式为
试写出阴极反应方程式: 。
现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F,其原子序数依次增大,其中B与C、D与F分别位于同一周期,A与D、C与F分别位于同一主族,且A、D两元素原子的质子数之和是C、F两元素原子质子数之和的一半。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下三种是气体,;种是固体。请回答下列问题:
(1)B元素单质的电子式 ,F元素氧化物的晶体类型为 。
(2)由A、C两元素可组成X、Y两种化合物,X在MnO2作用下可以分解成Y,写出X转化为Y的化学方程式 。
(3)若E是非金属元素,但能表现出一些金属元素的性质。写出E与D的氧化物的水溶液反应的离子方程式 。
(4)一定条件下,A的单质与B的单质充分反应生成6.8gW气体时,可放出18.48kJ热量,写出该反应的热化学方程式 。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入1mol N2和3mol H2,平衡后NH3的体积分数为a;若在恒温、恒容条件下向平衡体系中通入lmol N2和3mol H2,平衡后NH3的体积分数为b,则a b(填“大于”、“等于”、“小于”)。
(2)有一带有刻度的容器被一种特殊的隔膜分成左右两部分,如下图所示:
若该隔膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),且将该膜固定在3处,左边充满滴有少量KSCN溶液的FeCl2溶液,右边充满酸性KMnO4溶液,一段时间后可观察到的现象:左 ,右 。(从下列选项中选择)
A.无观显现象B.溶液变为红色C.溶液红色变浅 D.有红褐色沉淀生成
试写出右边产生该现象的离子方程式 。
描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
酸或碱 |
电离常数(Ka或Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
表1
难(微)溶物 |
溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 |
1×10-10 |
BaCO3 |
2.6×10-9 |
CaSO4 |
7×10-5 |
CaCO3 |
5×10-9 |
表2
请回答下面问题:
(1)上述四种酸中,酸性最强的是 (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈 (选填“酸性”、“中性”、“碱性”),溶液中各离子浓度大小的关系是 。
(3)物质的量l:l的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子的浓度从大到小排列为 。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度达到0。0lmol·L-1以上,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥ mol·L-1