(10分)二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O22MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3MnO+CO2 ②2MnO+O22MnO2。
回答下列问题:
(1)某温度下该平衡体系的压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,写出碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K= (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1、K2关系为 。
(2)反应②在低温下能自发进行,则其△H 0(填“>”、“<”、“=”)。
(3)某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件(焙烧温度和气氛)进行了研究,获得如下三幅图。该制备反应合适的焙烧温度为 ,合适的含水量气氛条件为 。
(4)MnO2也可在MnSO4—H2SO4—H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极的电极反应式为 ,电解后溶液的pH将 (填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
(9分)已知某溶液中可能含有NO3- 、Cl- 、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验:
①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;
②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;
③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)结合①和②,判断原溶液中肯定含有的离子是 ,可以排除的离子是 。
(2)由③推知原溶液中一定有 离子,其物质的量为 mol。
(3)综合(1)、(2)及题干信息,结合溶液中电荷守恒知识,还可以排除的离子是 。该学习小组最终得出结论:该溶液由 种阳离子(填数字,下同)和 种阴离子组成。
(10分)金属铅为带蓝色的银白色重金属,其单质及化合物可用于铅蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题:
(1)铅蓄电池是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。写出放电时负极的电极反应式 。
(2)早在古代,硫酸铅就被用作白色颜料,但用这种颜料作出的画天长日久会变为黑色,经检测其成分为PbS。古画修复师在变黑处涂抹H2O2后即可将颜色修复,用化学方程式表示古画修复颜色的原理 。
(3)PbO与次氯酸钠溶液反应可以制得PbO2,写出该反应的离子方程式 。
(4)PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%()的残留固体,若a点固体表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x= ,m:n= 。
(8分)A、B、C、D、E是中学常见的五种化合物,它们之间有下列转化关系:
已知A溶液显碱性,焰色反应为黄色,且可促进水的电离。
(1)若A、B、C中含有相同的金属元素,则A的化学式为 ,D的化学式为 ;A、C反应生成B的离子方程式为 。
(2)若C是一种无色无味的气体,用离子方程式表示A溶液显碱性的原因_______________,C与E反应生成B的化学方程式为 。
(6分)结晶玫瑰是一种具有玫瑰香气的香料,可由下列方法合成(部分反应物及反应条件未标出):
请回答下列问题:
(1)已知A是苯的一种同系物,写出A的结构简式 。
(2)C的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有 种。
(3)①的反应类型是 。
(4)写出②的化学方程式 。
某可充电电池的原理如下图所示,已知a、b为惰性电极,溶液 呈酸性。充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述正确的是
A.充电时,b极接直流电源正极,a极接直流电源负极
B.充电过程中,a极的电极反应式为:VO2++2H++e- = VO2++H2O
C.放电时,H+从左槽迁移进右槽
D.放电过程中,左槽溶液颜色由黄色变为蓝色