南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为280(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请回答下列问题。
(1)该泉水属于 硬水(填写“暂时”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂加入时的先后次序是 ,原因是 。
(3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行硬水的软化,如水中的Ca2+、Mg2+可与交换树脂中的 交换。当阴离子交换树脂失效后可放入 溶液中再生。
(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。右边是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:
①阳离子交换膜是指 (填A或B);
②写出通电后阳极区的电极反应式: 。
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素,B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值,C与D能形成D2C和D2C2两种化合物,而D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
(2)已知:①E-E→2E·;△H=+a kJ·mol-1
② 2A·→A-A;△H=-b kJ·mol-1
③E·+A·→A-E;△H=-c kJ·mol-1(“·”表示形成共价键所提供的电子)
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 。
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g);△H=-dJ·mol-1(d>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
初始投料 |
2 molA2、1 molBC |
1 molX |
4 molA2、2 molBC |
平衡时n(X) |
0.5mol |
n2 |
n3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物的转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则该时间段内A2的平均反应速率v(A2) 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0mol F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3,还含有杂质Al2O3。一般铬铁矿中Cr2O3 质量分数约为40%。由铬铁矿制备重铬酸钾的方法如下:
已知:
①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2 Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
③ Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)操作I为 ,固体X中主要含有 (填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用 (填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是 。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
(4)固体Y中主要含有氢氧化铝,请写出调节溶液的pH=7~8时生成氢氧化铝的离子方程式 。
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL。
②称取xg AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与烧瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与烧瓶内物质充分反应。
④ (填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg。
(4)数据分析
①AlN的质量分数为 。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③Al4C3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)。
某无色溶液M可能含有离子OH-、HCO3-、CO32-、SO42-、SiO32-、AlO2-、NH4+、MnO4-、Cu2+、Mg2+、Na+、Fe3+中的若干种。取一定量的M溶液滴加盐酸,产生沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.原溶液中可能含有NH4+、SO42-
B.最终溶液中最少含2种溶质
C.原溶液中n(NaAlO2):n(Na2CO3)=1:1
D.滴加盐酸初始阶段发生反应的离子方程式是:CO32-+H+=HCO3-
归纳法是髙中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结:(均在常温下)
①pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中离子浓度都降低。
②pH=2的盐酸和pH=l的盐酸,C(H+)之比为2 :1
③pH相等的三种溶液:a.CH3COONa b.NaHCO3 c.NaOH,其溶质物质的量浓度由小到大顺序为:c、b、a
④反应2A (s)+B (g)=2C (g)+D (g)不能自发进行,则该反应△H一定大于0;
⑤已知醋酸电离平衡常数为Ka,醋酸根水解常数为Kb,水的离子积为Kw,则三者关系为:Ka•Kb=Kw
⑥若反应A(g)=2 B (g) 正反应的活化能为Ea kJ·mol-1,逆反应的活化能 为EbkJ·mol-1,则△H=(Ea-Eb)kJ·mol-1
上述归纳正确的是
A.全部 B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①②④⑤