【化学-选修2:化学与技术】(15分)
蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成的。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:
(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是_ 。
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液的pH=7~8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表),则沉淀物A的主要成份为 ,沉淀物B的主要成份为 。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀的PH值 | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
(3)若要从沉淀物A中提取出某种可用于工业冶炼铝的原料,应先向A中加入 溶液(填物质化学式)再过滤,然后向滤液中通入过量CO2,过滤、灼烧。请写出通入CO2时发生反应的离子方程式 。
(4)为确定产品aMgCO3・bMg(OH)2・cH2O中a、b、c的值,称取18.2g样品完全分解后,测得产生6.6gCO2和8.0g MgO,由此可知,产品的化学式中a=______、b=_______、c=______。
(15分)
Ⅰ.现有含CaO杂质的CaC2试样。设计以下实验,测定CaC2试样的纯度。
(反应方程式为: CaC2 + 2H2O→Ca(OH)2 + C2H2↑),请从下图中选用适当的装置,完成该实验。
(1)制取C2H2最好选④中的 ,所选用装置的连接顺序是(填各接口A~E的顺序): 。
(2)若实验时称取的试样为1.4g,产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL,此试样中CaC2的质量分数为______________。(保留3位有效数字)
Ⅱ.某同学在实验室从如下图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验,实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测:该黑色物质可能为炭与另一种氧化物组成的混合物。
根据题意和图示回答下面问题:
(1)装置图Ⅱ中A的名称_________。
(2)此氧化物可能是_____或_____(写化学式)
(3)对黑色固体物质的组成作如图所示探究
①实验I加入盐酸溶液的目的是_______;
②仅通过实验Ⅱ,用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成,请完善该设计。(限选试剂:稀盐酸、KSCN溶液、10%H2O2 溶液)
实验操作 | 预期现象与结论 | 相关离子方程式 |
取少量实验Ⅰ中的澄清溶液,加入试剂 。 | 。 | 。 |
(14分)氮的化合物是一把双刃剑,它既是一种资源,又会给环境造成危害。
Ⅰ.氨气是一种重要的化工原料。
(1)NH3与CO2在120oC,催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g) +2NH3(g)(NH2)2CO(s) +H2O(g) ,在密闭反应容器中,混合气体中NH3的含量变化关系如图所示:
则A点的逆反应速率V(逆)(CO2) B点的正反应速率V(正)(CO2)(填“>”“=”或“<”),氨气的平衡转化率是 。
(2)将一定量的NH2COONH4(s)置于恒温密闭容器中,NH2COONH4(s)2 NH3(g)+CO2(g),其分解达到平衡状态时,容器内混合气体的平均相对分子质量为 。该反应的化学平衡常数的表达式为________。
Ⅱ.氮的氧化物会污染环境。
(3)采取还原法,用炭粉可将氮的氧化物还原。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= +180.6 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= —393.5 kJ·mol-1
写出炭粉还原一氧化氮的热化学反应方程式 。
(4)若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2,9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则此反应的离子反应方程式为________。若生成的CO2完全逸出,所得溶液中的离子浓度大小关系为________。
(14分,每空2分)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。
①原子半径大小:A>B>C>D
②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质如下:
请根据上述信息回答下列问题。
(1)C元素在周期表中的位置 , 请写出D2C2分子的结构式________,A元素的单质与物质甲发生反应的离子方程式_______。
(2)丁物质与乙互为同系物,在相同条件下其蒸气的密度是氢气密度的36倍,且核磁共振氢谱只有
1组峰,写出丁物质的结构简式 。
(3)A与同周期的E元素组成的化合物EA5在热水中完全水解生成一种中强酸和一种强酸,该反应的化学方程式是 。
(4)以Pt为电极,KOH为电解质溶液,两极分别通入乙和C的单质可组成燃料电池,该同学想在装置Ⅱ中实现铁上镀铜,则a处电极上发生的电极反应式 ,一段时间后,测得铁增重128g,此时b极通入气体的体积是 L(标准状况下)。
已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
B.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJ·mol-1
常温时,将某浓度的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后,恰好完全反应生成盐和水(若混合体积变化忽略不计),则下列有关所得混合液的说法正确的是
A.混合后溶液pH=7
B.所得混合溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.所得混合溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1
D.混合后溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)