【題目】鐵及其化合物有著廣泛的用途。請回答:
(1)高爐煉鐵是目前普遍采用的冶煉鐵的方法。已知:
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H=a kJ·mol-1
Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2 △H=b kJ·mol-1
工業(yè)上用鐵紅冶煉鐵的熱化學(xué)方程式為_________________________________。
(2)Fe(NO3)3溶液可用于刻蝕銀器,該過程中存在Fe2+和Fe3+之間的轉(zhuǎn)化。
①該反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
②T ℃時(shí),向0.5mol·L-1 Fe(NO3)3溶液中加入足量Ag,溶液中c(Ag+)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖1所示(溶液體積變化忽略不計(jì))。
t1時(shí),溶液中c(Fe3+)=__________;t1、t2時(shí),逆反應(yīng)速率v逆1______v逆2(填“>”“<”或“=”)理由為_________________________________。
③T ℃時(shí),將體積均為100 mL的0.5mol·L-1 Fe(NO3)3溶液、0.4mol·L-1 Fe(NO3)2溶液、0.6mol·L-1 AgN03溶液混合后,再加入6.0g Ag,一段時(shí)間后,Ag的質(zhì)量________(填“增大”“減小”或“不變”)。
④實(shí)驗(yàn)表明,相同條件下,FeCl3溶液比Fe(NO3)3溶液更容易刻蝕銀,理由為__________。
(3)Na2FeO4是重要的水處理劑,在強(qiáng)堿性介質(zhì)中穩(wěn)定,可用圖2所示裝置制備。已知:電解時(shí),堿的濃度過高,陽極區(qū)產(chǎn)生紅色物質(zhì)。
①電解時(shí),陰極附近溶液的堿性__________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②電解時(shí),Na2FeO4的產(chǎn)率與起始加入的c(NaOH)的關(guān)系如圖3所示。c(NaOH)=c1 mol·L-1時(shí),Na2FeO4產(chǎn)率最大的原因?yàn)?/span>_________________________________。
【答案】 Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=(2a+b) kJ·mol-1 Fe3++AgFe2++Ag+ 0.25mol·L-1 < t2時(shí)c(Ag+)更大,逆反應(yīng)速率加快 減小 Ag+ 與Cl- 生成AgCl沉淀,c(Ag+)減小,Fe3++AgFe2++Ag+ 平衡正向移動(dòng) 增大 c(NaOH)<c1 mol·L-1時(shí),Na2FeO4穩(wěn)定性差且反應(yīng)慢;c(NaOH)>c1 mol·L-1時(shí),有副反應(yīng)發(fā)生
【解析】(1)①FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H=a kJ·mol-1,②Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2 △H=b kJ·mol-1,由蓋斯定律,①×2+②,得工業(yè)上用鐵紅冶煉鐵的熱化學(xué)方程式為Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=(2a+b) kJ·mol-1 。(2)Fe(NO3)3溶液可用于刻蝕銀器,該過程中存在Fe2+和Fe3+之間的轉(zhuǎn)化,Fe3+將銀氧化。①該反應(yīng)的離子方程式為Fe3++AgFe2++Ag+ 。②t1時(shí),銀離子濃度0.25mol·L-1 ,反應(yīng)的鐵離子為0.25mol·L-1 ,溶液中c(Fe3+)=0.25mol·L-1;t1、t2時(shí),逆反應(yīng)速率v逆1<v逆2,理由為t2時(shí)c(Ag+)更大,逆反應(yīng)速率加快。③由②平衡時(shí)銀離子濃度0.3mol·L-1 ,反應(yīng)的鐵離子為0.3mol·L-1 ,溶液中c(Fe3+)=0.2mol·L-1;平衡常數(shù)K=0.32/0.2=0.45,現(xiàn)T ℃時(shí),將體積均為100 mL的0.5mol·L-1 Fe(NO3)3溶液、0.4mol·L-1 Fe(NO3)2溶液、0.6mol·L-1 AgN03溶液混合后,Qc= =0.16<k,平衡正向移動(dòng),再加入6.0g Ag,一段時(shí)間后,Ag的質(zhì)量減小。④實(shí)驗(yàn)表明,相同條件下,FeCl3溶液比Fe(NO3)3溶液更容易刻蝕銀,因?yàn)槿芤旱慕M成不同,Ag+ 與Cl- 生成AgCl沉淀,c(Ag+)減小,Fe3++AgFe2++Ag+ 平衡正向移動(dòng)。(3)①陽極是Fe失去電子,堿性條件下生成FeO42-,陽極電極反應(yīng)式為:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,陰極:2H2O+2e-=2OH-+H2,陰極室得到A溶液為NaOH溶液,可以循環(huán)利用,電解時(shí),陰極附近溶液的堿性增大。②電解時(shí),Na2FeO4的產(chǎn)率與起始加入的c(NaOH)的關(guān)系如圖3所示。c(NaOH)=c1 mol·L-1時(shí),Na2FeO4產(chǎn)率最大的原因?yàn)椋?/span>c(NaOH)<c1 mol·L-1時(shí),Na2FeO4穩(wěn)定性差且反應(yīng)慢;c(NaOH)>c1 mol·L-1時(shí),有副反應(yīng)發(fā)生。
點(diǎn)晴:難點(diǎn)(2)③判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,用溶液的濃度商與K值進(jìn)行比較,要通過讀圖求出K,易錯(cuò)點(diǎn),求Qc,將體積均為100 mL的0.5mol·L-1 Fe(NO3)3溶液、0.4mol·L-1 Fe(NO3)2溶液、0.6mol·L-1 AgN03溶液混合后,Qc= =0.16<K,計(jì)算式中的溶液的體積為原來的三分之一,易被忽略,0.6×0.4/0.5=0.45>k,導(dǎo)致錯(cuò)誤。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上以Ni的氧化物作催化劑,將丙烯氨氧化制得丙烯腈(CH2=CHCN),然后以H3PO4-K3PO4等作為電解質(zhì)溶液,電解丙烯腈制已二腈。已知總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4CH2=CHCN+2H2OO2↑+2NC(CH2)4CN。
(1)基態(tài)Ni原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為_______;在上述總反應(yīng)的化學(xué)方程式中所涉及到的各元素中,電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>_______。
(2)PO43-的空間構(gòu)型是_______,CH2=CHCN中碳原子的雜化方式為_______ 。
(3)NC(CH2)4CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_______。
(4)已知K3PO4是離子晶體,寫出其主要物理性質(zhì)_____(寫出2條即可)。
(5)反應(yīng)中核心元素碳有金剛石、石墨等多種同素異形體。設(shè)石墨晶體中碳碳鍵的鍵長為am,金剛石晶體中碳碳鍵的鍵長為bm,則a____b(填“>”、“=”或“<”),原因________。
(6)金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖1所示,已知ZnS晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同,若圖中a為Zn2+,則S2-處于ZnS晶胞中的位置為_________。
(7)石墨烯中部分碳原子被氧化后,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(如圖2所示)
①石墨烯轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯時(shí),1號C與相鄰C原子間鍵能的變化是___(填“變大”、“變小”“不變”)。
②石墨烯具有很大的比表面積,可用于制超級電容器。若石墨烯中碳碳鍵的鍵長為am,12g單層石墨烯的單面理論面積約為_______m3(列出計(jì)算式即可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用如下圖所示裝置可以完成一系列實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置已略去)
請回答下列問題:
Ⅰ. 若氣體a是Cl2,裝置A、B、C中的試劑依次為: FeCl2溶液、淀粉KI溶液、石蕊溶液。
(1)A溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色,反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(2)B瓶中的淀粉KI溶液變?yōu)樗{(lán)色,反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(3)C瓶中的現(xiàn)象為_______________________________________________________________。
(4)D裝置中試劑為_______________________________________________________________。
II.若氣體a是SO2,裝置A、B、C中的試劑依次為:品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氫硫酸(硫化氫的水溶液)。
(1)A瓶中品紅和B瓶中酸性高錳酸鉀溶液均褪色,其中體現(xiàn)了SO2漂白性的是 _____(填寫序號A或B)。
(2)C瓶中產(chǎn)生淡黃色沉淀, 反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A、B、C、D、E、F為周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素。其中A是元素周期表中原子半徑最小的元素,B原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍。D、E為同主族元素,且E的原子序數(shù)為D的2倍。F元素在地殼中含量位于金屬元素的第二位。試回答下列問題:
(1)F元素價(jià)層電子排布式為 _______________。
(2)關(guān)于B2A2的下列說法中正確的是 _________________。
A. B2A2中的所有原子都滿足8電子結(jié)構(gòu)
B. 每個(gè)B2A2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1:1
C. B2A2是由極性鍵和非極性鍵形成的非極性分子
D. B2A2分子中的B-A鍵屬于s —spσ鍵
(3)B和D形成的一種三原子分子與C和D形成的一種化合物互為等電子體,則滿足上述條件的B和D形成的化合物的空間構(gòu)型是 ___________________。
(4)C元素原子的第一電離能比B、D兩元素原子的第一電離能高的主要原因 _____________________________。
(5)A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為2:1,1:1的兩種化合物X和Y,其中 Y含有__________鍵(填“極性鍵”“非極性鍵”),A與C組成的兩種化合物M和N所含的電子數(shù)分別與X、Y相等, N的結(jié)構(gòu)式為__________。
(6)E的氫化物的價(jià)層電子對互斥理論模型為 _______,E 原子的雜化方式為 ________雜化。
(7)F單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如右圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞的棱邊長分別為acm、bcm,則F單質(zhì)的面心立方晶胞和體心立方晶胞的密度之比為____________,F(xiàn)原子配位數(shù)之比為__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,將1.000 mol·L-1鹽酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. a點(diǎn)由水電離出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1
B. b點(diǎn):c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C. c點(diǎn):c(Cl-)=c(NH)
D. d點(diǎn)后,溶液溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液中可能含有H+、Mg2+、NH4+、Al3+、Fe3+、CO32—、SO42—、Cl—中的幾種。若加入鋅粒,產(chǎn)生無色無味的氣體;若加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是
A. 溶液中的陽離子有H+、Mg2+、NH4+、Al3+
B. 溶液中n(Al3+)=0.1 mol
C. 溶液中一定不含CO32—,可能含有SO42—和Cl—
D. n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】湖北隨州安陸等地區(qū)盛產(chǎn)銀杏,銀杏葉具有斂肺平喘、活血化淤、止痛的作用,是一種珍貴的中藥材。對銀杏葉活性成分黃酮類物質(zhì)的提取常用的技術(shù)有溶劑提取法、蒸餾法、升華法、結(jié)晶法、超聲波提取法等。下列關(guān)于分離提純實(shí)驗(yàn)儀器和操作正確的是
A. 用裝置a分液,放出水相后再從分液漏斗下口放出有機(jī)相
B. 操作b:銀杏油粗產(chǎn)品從銀杏葉中分離后,用有機(jī)溶劑萃取其中的有效成分,振蕩過程中不時(shí)地旋開活塞使漏斗內(nèi)氣體放出
C. 用裝置c進(jìn)行蒸餾操作,將有機(jī)溶劑分離出去得到銀杏葉有效成分黃酮類物質(zhì)
D. 結(jié)晶后利用裝置d將晶體與溶劑分離開
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從實(shí)驗(yàn)測得不同物質(zhì)中氧氧之間的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù):
O—O鍵 數(shù)據(jù) | O | O | O2 | O |
鍵長(10-12 m) | 149 | 128 | 121 | 112 |
鍵能(kJ·mol-1) | x | y | z=494 | w=628 |
其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定,但可根據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)閣>z>y>x;該規(guī)律性是
A.成鍵的電子數(shù)越多,鍵能越大
B.鍵長越長,鍵能越小
C.成鍵所用的電子數(shù)越少,鍵能越大
D.成鍵時(shí)電子對越偏移,鍵能越大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
①江河入?谌侵薜男纬赏ǔEc膠體的性質(zhì)有關(guān)
②“鋇餐”中使用的硫酸鋇是弱電解質(zhì)
③冰和干冰既是純凈物又是化合物
④霧是氣溶膠,在陽光下可觀察到丁達(dá)爾現(xiàn)象
⑤某無色溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體可使澄清石灰水變渾濁,則原溶液中一定含CO
⑥可用滲析法分離Fe(OH)3膠體和KCl溶液
A. ①③④⑤ B. ①③④⑥ C. ①③④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
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