(14分)某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质,设计如下实验。请回答下列问题:
(1)按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为_____________:实验过程中,装置B中观察的现象是_______________;装置C中有白色沉淀生成,该沉淀是______________(填化学式)。
(2)装置A中还会产生CO2气体,请写出产生CO2的化学方程式:________________________。
(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2,应先从下列①~④中选出必要的装置连接A装置中c处管口,从左到右的顺序为_______________(填序号);然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2,其目的是________________________________。
(4)某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2,理由是_____________(用离子方程式表示)。
(12分)已知两种相邻周期、相邻主族的短周期非金属元素X、Y,其最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答下列问题:
(1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物,且A和F的分子均为10电子微粒,则:
①F属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
②反应I的化学方程式为____________________________________________。
③将1.92g铜粉与一定量的D的浓溶液反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标准状况),则反应消耗的D的物质的量为________________mol。
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为34 g/mol,则:
①将铜粉与D的浓溶液反应所得溶液加热蒸干,得到的白色固体物质为____________(填化学式)。
②将少景Na2Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中发生反应,无沉淀生成,请写出该反应的离子反应方程式__________。在该反应中若有74.5 g NaClO被还原,则转移电子的物质的量为_________mol。
(12分)铝及其化合物用途广泛。工业上焙烧明矾【KAl(SO4)2·12H2O】可得到A12O3,反应的化学方程式为4KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2A12O3+9SO2↑+48H2O。
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,被氧化和被还原的元素质量之比是________________。
(2)焙烧明矾时产生的SO2可用来制硫酸。已知25℃、10lkPa时:
①2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) ΔH=—197KJ/mol
②2H2O(g) 2H2O(l)ΔH=—44KJ/mol
③2SO2(g) +O2(g) + 2H2O(g)2H2SO4(l)ΔH=—545KJ/mol
则反应SO3(g)+ H2O(l)= H2SO4(l)ΔH=______KJ/mol。
(3)工业上利用电解熔融的A12O3制备Al,其化学方程式是_____________________;电解时阳极和阴极材料均为石墨,电解时所消耗的电极是__________(填“阳极”或“阴极”)。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液,可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式为____________;②电池总反应的化学方程式为________________。
相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g) ΔH=—92.6KJ/mol
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
下列叙述不正确的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol/L
C.容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q
D.若将容器①体积缩小为0.20 L,则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ
下列根据实验操作和现象所得出的结论,正确的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向某钠盐溶液中滴加稀硫酸 | 产生能够使石灰水变浑浊的气体 | 该溶液中一定含有CO32-或HCO3- |
B | KIO3溶液中加入HI溶液,并加入淀粉 | 溶液变蓝色 | KIO3的氧化性比I2强 |
C | 向Na2S溶液中滴加盐酸 | 产生臭鸡蛋气味的气体 | 氯的非金属性比硫强 |
D | CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后,再加入KSCN溶液 | 溶液不显红色 | 黑色固体中无Fe3O4 |
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH一的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示,发生的反应为:2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是
A.钛电极发生氧化反应
B.阳极附近溶液的pH逐渐增大
C.离子交换膜应采用阳离子离子交换膜
D.阳极反应式是:2Cu+2OH一一2e一== Cu2O+H2O