I.我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-825.5 kJ/mol
(1)请回答:反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H= kJ/mol。
II.已知反应1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)在1000℃的平衡常数K等于4.0 ,在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡。
(2)该反应的平衡常数表达式为K=____________;CO的平衡转化率= _____________。
(3)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________
a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO2
III. 以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
(4)B极上的电极反应式为 。
(5)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为 L(标准状况下)。
中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(图中部分反应物或生成物及反应条件未列出)。
已知:A、B、C、D是单质,其余是化合物。其中B、D是常见金属。又知A在C中点燃有苍白色火焰,M既可溶于盐酸又可溶于NaOH溶液。请回答下列问题:
(1) W的电子式是____________;Y中含有的化学键类型为____________。
(2)写出N的化学式__________;并任写一种N的主要用途_______________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
反应① 。
反应③ 。
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知①2LiAlSi2O6+H2SO4Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O
②Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、4.7、9.0和11.1
③某些物质的溶解度(S)如下表
请回答下列问题:
(1)锂辉石用浓硫酸浸取之前要粉碎成细颗粒的目的是 。
(2)滤液a中含有Li+、SO42-,另含有Fe3+、Al3+、Fe2+、 Mg2+ 、Ca2+ 、Na+等杂质,步骤Ⅱ需在搅拌下加入石灰石以调节溶液的pH到6.0—6.5,此时沉淀的杂质离子有 ;石灰石调节溶液pH的原理的离子方程式为 。
(3)步骤Ⅱ在滤液a中加入的除杂剂依次为适量的H2O2溶液,石灰乳和Na2CO3溶液,发生氧化还原反应的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅲ中加入饱和Na2CO3溶液过滤后需要用热水洗涤的原因是 。
(5)从滤液c中可回收的主要物质是 。
中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。根据题意完成下列填空:
(1) 砷元素有+2、+3两种常见价态。As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体,写出该反应的化学方程式_____________________。
(2) 上述反应中的氧化剂是___________;氧化产物是___________;反应产生的H2S气体可用____________吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H++ 10NO3—=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O。若生成1mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为___________;若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在___________(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2LO2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,写出碳与浓硝酸反应的化学方程式__________________;所产生的CO2的量___________(选填编号)。
A.小于0.5mol B.等于0.5mol C.大于0.5mol D.无法确定
亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,使用过量会使人中毒,国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
【实验I】制备NaNO2
该小组查阅资料知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;2NO2+Na2O2=2NaNO3
②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-。
设计制备装置如下(夹持装置略去)。
(1)装置A中用于盛放稀HNO3溶液的仪器名称为___________________;
写出装置A中发生主要反应的离子方程式 。
(2)装置D的作用为_________________。
(3)如果没有B装置,写出C中发生副反应的化学方程式①_______________、②____________。
(4)甲同学检查完装置气密性良好后进行实验,发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。请设计一种提高NaNO2纯度的改进措施 。
【实脸II】测定制取的样品中NaNO2的含量
步骤:已知在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+。为测定亚硝酸钠的含量,称取4.000 g样品溶于水配成250 mL溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
(5)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数__________。
1.92g铜投入一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到672 mL气体(标准状况),将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入氧气恰好使气体完全溶解在水中,则需要标准状况下的氧气体积为( )
A.504 mL B.168 mL C.224mL D.336 mL