下列说法正确的是( )
A.用直接加热氧化铝的方法冶炼得到铝
B.海水中含有钾元素,只需经过物理变化可以得到钾单质
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2
D.高炉炼铁的过程是通过置换反应得到铁
化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是( )
A.为防止电池中的重金属污染土壤和水体,应积极开发废旧电池的综合回收利用
B.氢能是清洁能源,工业上电解水法制大量氢气符合节能减排理念
C.大量的汽车尾气是造成雾霾天气的一个重要因素
D.煤的液化和气化均属于化学变化
碳及其化合物在能源、材料等方面具有广泛的用途。回答下列问题:
(1)碳酸和草酸均为二元弱酸,其电离分为两步进行,已知其电离常数的有关数据如下表:向Na2CO3溶液中滴加草酸溶液,开始时所发生反应的离子方程式为 。
| H2CO3 | H2C2O4 |
K1 | 4.2×10-7 | 5.4×10-2 |
K2 | 5.6×10-11 | 5.4×10-5 |
(2)常温时,C和CO的燃烧热△H分别为-394.0 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1,该条件下C转化为CO的热化学方程式为 。
(3)氢气和一氧化碳在一定条件下可合成甲醇,反应如下
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=Q kJ·mol-1。
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K(L2·mol-1) | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由此可判断Q 0(填“>”、“=”或“<”)
②一定温度下,将6 mol H2和2mol CO充入到体积为2 L的密闭容器中,10 min时反应达到平衡状态,此时测得c(CO)=0.2 mol·L-1,该温度下的平衡常数K= 。0~10 min内,反应速率v(CH3OH)= 。
③在两个密闭容器中分别都充入20 mol H2和10 mol CO,测得一氧化碳的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如下图所示:
A、B两点压强大小关系:p1 p2(填“>”、“=”或“<”)。若A点对应容器的容积为20 L,则B点对应的容器的容积为 L。
对氮、碳及其化合物的研究具有重要意义。
(1)用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H1K1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)2H2O(g)△H2K2
则2N2H4(g)+ N2O4(g)=3N2(g)+ 4H2O(g) △H= (用△H1、△H2表示),该反应的化学平衡常数K = (用K1、K2表示)
(2)汽车尾气转化反应:NO+CO→N2+CO2(未配平),将NO和CO转化为和N2和CO2,实现除污,每生成1molN2还原剂失去电子数为 。
(3) 大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理。某研究小组向某2L的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2 (g)。在T1℃时,反应进行到不同时间(t)测得各物质的物质的量(n)如下
t(min) n(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 2.00 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.96 | 0.96 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)= ;T1℃时,该反应的平均常数K= 。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.恒温时,充入一定量的氦气 d.加入适量的催化剂
(4)氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O,放电时,该电池正极的电极反应式为 。
(5)不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是 (填字母序号)。
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)=2v逆(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在.有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:
(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A烧杯 B坩锅 C蒸发皿 D铁架台(带铁圈) E酒精灯 F干燥器
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① ,③ ;
(3)过程②中充入适量Cl2的目的是 ,反应的离子方程式为 ;
(4)操作③中所用的有机试剂可以是 (只填一种),简述选择其理由 。
(5)操作过程③可以分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层液体;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H.静置、分层.
a.上述G步操作的目的是: ;
b.最后碘的有机溶液是通过 获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。
(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单法: 。
某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为 。装置B中的反应方程式为 。
(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。
(3)将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤 | 操作 | 甲组现象 | 乙组现象 |
1 | 取黑色粉末加入稀盐酸 | 溶解,无气泡 | 溶解,有气泡 |
2 | 取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 | 蓝色沉淀 | 蓝色沉淀 |
3 | 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 | 变红 | 无现象 |
4 | 向步骤3溶液中滴加新制氯水 | 红色褪去 | 先变红,后褪色 |
已知:Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成Fe3[Fe(CN)6]2(蓝色沉淀)
①乙组得到的黑色粉末是 ;
②甲组步骤1中反应的离子方程式为 ;
③从实验安全考虑,上图装置还可采取的改进措施是 ;
④乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因是 ,其验证方法为 。