碳在冶金工业上具有重要用途。已知氧与碳的反应主要有:
Ⅰ.C(s)+O2(g)⇌CO2(g) △H1=-394kJ·mol-1
Ⅱ.2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) △H2=-221kJ·mol-1
Ⅲ.2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g) △H3
上述反应的△G~T如图所示,且满足△G=△H-T△S。
请回答:
(1)曲线a代表反应_________(填“I”、“II”或“III”),理由是__________。
(2)研究发现,以CO2替代高温水蒸气作为煤气化反应(H2O与C反应)的气化剂,实现了CO2零排放的新工艺。写出反应IV的热化学方程式___________(碳的计量数为1)。在1273K时,测得碳转化率[α(C)]与时间t变化如图所示。保持其它条件不变,请画出1773K时α(C)~t关系图______。
(3)当T=T1时,反应IV处于平衡状态,下列关于反应IV的说法正确的是_________。
A.因平衡时△G=0,若△H变化173.3kJ·mol-1,△S变化173.3J·K-1·mol-1,计算得T1=1000K
B.T<T1时,反应向逆反应方向移动
C.当碳的浓度不再变化时,一定处于平衡状态
D.因平衡常数K的值不再变化,反应达到了平衡
(4)当T=1273K时,仅存在CO、CO2两种气体,且维持总压为1 atm,此时反应IV的Kp=112,则CO气体所占的分压p(CO)为___________atm。(列式即可)
I.橙红色化合物A由五种元素组成,其中一种元素为原子半径最大的短周期元素(稀有气体元素除外),按如图流程进行实验。气体B为纯净物,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,溶液C呈黄色,沉淀D为砖红色沉淀。
请回答:
(1)组成A的金属元素是___________(填元素符号),A的化学式是___________。
(2)沉淀D与足量B反应的离子反应方程式____________。
(3)A中的某种金属元素对应的单质可以通过铝热反应制备,写出化学反应方程式________。
II.某兴趣小组为了探究84消毒液(主要成分NaClO)和酒精混合使用是否存在安全隐患,利用如图装置进行实验。
请回答:
(1)三颈烧瓶中出现黄绿色气体,请写出相应的化学方程式__________。(乙醇被氧化为乙醛)
(2)有同学用手触碰三颈烧瓶后发现,反应一段时间后装置温度升高,所以提出产生的气体中可能混有O2,请用离子方程式解释__________,该同学为了验证O2,打开弹簧夹,用带火星的木条检验,该操作的错误为___________。
称取软锰矿样品0.1000 g。对样品进行如下处理:
①用过氧化钠处理,得到MnO42-溶液。
②煮沸溶液,除去剩余的过氧化物。
③酸化溶液,MnO42-歧化为MnO4-和MnO2。
④滤去MnO2。
⑤用0.1000 mol·L-1 Fe2+标准溶液滴定滤液中MnO4-,共用去25.80 mL。
计算样品中MnO2的质量分数______(保留1位小数);写出简要的计算过程。
(1)比较金属性的强弱:Na_________K(填“>”、“<”或“=”);反应Na+KCl⇌NaCl+K↑能发生的原因是________________。
(2)COCl2是共价化合物,各原子均满足8电子稳定结构。写出COCl2的结构式__________。
(3)电解熔融氧化铝制备金属铝时,需要定期更换阳极石墨块,理由是_________________(用化学反应方程式表示)。
某未知溶液X中可能含有Mg2+、Cu2+、Fe3+、Fe2+、SO42-、Cl-中的几种,进行如下实验:
已知:Cu2SO3为白色固体,难溶于水,易溶于稀硫酸。下列说法正确的是
A.未知液X中一定含有Cu2+、Fe3+,可能含有Mg2+
B.溶液B中含有大量的Cu2+
C.取沉淀B加硫酸溶解,再加入KSCN溶液,若显血红色,说明溶液X中一定含有Fe3+
D.沉淀C与稀硫酸发生了氧化还原反应
实验室中的碘水一般是将碘单质溶于KI溶液配制而成,发生反应:I-+I2⇌I3-(主要溶质为KI3或KI·I2)。下列说法不正确的是
A.该溶液遇淀粉显蓝色
B.该溶液见光易变质,应用棕色试剂瓶密封保存
C.采用此法配制碘水的目的是为了提高碘水的浓度
D.该溶液中通入SO2后,溶液由中性变为强酸性