【題目】某課外小組對(duì)金屬鈉進(jìn)行研究。已知C、D都是單質(zhì),F的水溶液是一種常見(jiàn)的強(qiáng)酸。
(1)金屬Na在空氣中放置足夠長(zhǎng)時(shí)間,最終的生成物是:_________________________。
(2)若A是一種常見(jiàn)金屬單質(zhì),且A與B溶液能夠反應(yīng),則將過(guò)量的F溶液逐滴加入E溶液,邊加邊振蕩,所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________。
(3)若A是一種不穩(wěn)定的鹽,A溶液與B溶液混合將產(chǎn)生白色絮狀沉淀且瞬間變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色的E,請(qǐng)寫(xiě)出該過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的方程式:_________________________。
(4)若A是一種溶液,只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、SO42-中的某些離子,當(dāng)向該溶液中加入B溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨B溶液的體積發(fā)生變化如圖所示,由此可知,該溶液中肯定含有的離子及其物質(zhì)的量濃度之比為________________________。
(5)將NaHCO3與M的混合物在密閉容器中充分加熱后排出氣體,經(jīng)測(cè)定,所得固體為純凈物,則NaHCO3與M的質(zhì)量比為____________。
【答案】碳酸鈉 或Na2CO3 溶液中逐漸有白色絮狀沉淀生成且不斷增加;然后又由多到少最后沉淀消失 4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42-)=1:1:2:3 大于或等于≥168: 78
【解析】
根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知:2Na+O2Na2O2確定M為Na2O2;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,C、D都是單質(zhì),F的水溶液是一種常見(jiàn)的強(qiáng)酸,確定B為NaOH,C為H2,D為Cl2,F為HCl。結(jié)合題干問(wèn)題分析解答。
(1)Na在空氣中放置足夠長(zhǎng)時(shí)間,發(fā)生4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO310H2O、Na2CO310H2O=Na2CO3+10H2O,則最終生成物為Na2CO3;
(2)若A是一種常見(jiàn)金屬單質(zhì),能與NaOH反應(yīng),則A為Al,E為NaAlO2,將過(guò)量的F(HCl)溶液逐滴加入E(NaAlO2)溶液,邊加邊振蕩,發(fā)生NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中逐漸有白色絮狀沉淀生成,且不斷增加,然后又由多到少,最后消失;
(3)若A是一種不穩(wěn)定的鹽,A溶液與B溶液混合將產(chǎn)生白色絮狀沉淀且瞬間變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色的E,則A為可溶性亞鐵鹽,E為Fe(OH)3,則A溶液與B溶液混合將產(chǎn)生白色絮狀沉淀且瞬間變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色的E這一過(guò)程的離子方程式為4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓。
(4)A加入氫氧化鈉溶液,分析圖象可知:第一階段是H++OH-=H2O,所以溶液呈酸性,不可能存在CO32-;第二階段金屬陽(yáng)離子與氫氧根離子生成沉淀,第三階段應(yīng)該是NH4++OH-=NH3H2O;第四階段氫氧化物沉淀與氫氧化鈉反應(yīng)最后全溶解,肯定沒(méi)有Mg2+、Fe3+,必有Al3+。由此確定溶液中存在的離子H+、NH4+、Al3+、SO42-;假設(shè)圖象中橫坐標(biāo)一個(gè)小格代表1molNaOH,則根據(jù)前三階段化學(xué)方程式:H++OH-=H2O,Al3++3OH-=Al(OH)3,NH4++OH-=NH3H2O,可知n(H+)=1mol,n(Al3+)=1mol,n(NH4+)=2mol,再利用電荷守恒n(SO42-)×2=n(H+)×1+n(Al3+)×3+n(NH4+)×1,得出n(SO42-)=3mol,根據(jù)物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比得到c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42-)=1:1:2:3。
(5)將NaHCO3與M(過(guò)氧化鈉)的混合物在密閉容器中充分加熱發(fā)生的反應(yīng)有三個(gè):2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,所得固體為純凈物,說(shuō)明碳酸氫鈉加熱分解的二氧化碳必須把過(guò)氧化鈉反應(yīng)完,則根據(jù)總的方程式可知
4NaHCO3+2Na2O24Na2CO3+2H2O+O2↑
84×4g 78×2g
m(NaHCO3):m(Na2O2)=(84×4g):(78×2g)=168:78(或84:39)。由于碳酸氫鈉可以過(guò)量,得到的還是純凈物:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑,所以m(NaHCO3):m(Na2O2)≥168:78(或84:39)。
答案:大于或等于168:78(或84:39)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化碳的捕集、利用與封存(CCUS)是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在 2 L 的恒溫恒容密閉容器中,充入 2molCO2 和 6molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得 CO2 和 CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖:
(1)從 3 min 到 15min,υ(H2)=____molL-1min-1;
(2)能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____填編號(hào))。
A. 反應(yīng)中 CO2 與 CH3OH 的物質(zhì)的量濃度之比為 1∶1(即圖中交叉點(diǎn))
B. 混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
C. 單位時(shí)間內(nèi)生成 1mol H2,同時(shí)生成 1mol CH3OH
D. 混合氣體的平均密度不隨時(shí)間的變化而變化
(3)平衡時(shí) CO2 的轉(zhuǎn)化率為 _____。
(4)平衡混合氣體中 CO2(g)和 H2(g)的物質(zhì)的量之比是 ______。
(5)第 3 分鐘時(shí)υ正(CH3OH)______第 15 分鐘時(shí)υ逆(CH3OH)(填“>”、“<” “=”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】M是第四周期元素,最外層只有1個(gè)電子,次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同。回答下列問(wèn)題:
(1)單質(zhì)M的晶體類(lèi)型為________,其中M原子的配位數(shù)為________。
(2)元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為________,其同周期元素中,第一電離能最大的是________(寫(xiě)元素符號(hào))。
(3)M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。
①該化合物的化學(xué)式為________,已知晶胞參數(shù)a=0.542 nm,此晶體的密度為__________g·cm-3。(寫(xiě)出計(jì)算式,不要求計(jì)算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA)
②此化合物的氨水溶液遇到空氣被氧化為深藍(lán)色,其中陽(yáng)離子的化學(xué)式為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金屬(M)–空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車(chē)和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類(lèi)電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說(shuō)法不正確的是
A. 采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
B. 比較Mg、Al、Zn三種金屬–空氣電池,Al–空氣電池的理論比能量最高
C. M–空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D. 在M–空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)通過(guò)以下裝置測(cè)定M樣品(只含Fe、Al、Cu)中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取兩份質(zhì)量均為m g的M樣品,按實(shí)驗(yàn)1(如圖1)和實(shí)驗(yàn)2(如圖2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該同學(xué)順利完成了實(shí)驗(yàn)并測(cè)得氣體體積分別為V1 mL和V2 mL(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)1裝置中小試管的作用是___________________________________________________。
(3)對(duì)于實(shí)驗(yàn)2,平視讀數(shù)前應(yīng)依次進(jìn)行的兩種操作是:①___________________②___________________。
(4)M樣品中銅的質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式為(用m 、V1和V2 表示):__________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,B瓶中水沒(méi)有裝滿,使測(cè)得氣體體積____________ (填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”,下同);若拆去實(shí)驗(yàn)2中導(dǎo)管a,使測(cè)得氣體體積___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(2017·天津卷)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×105。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。
第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;
第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái),加熱至230℃制得高純鎳。
下列判斷正確的是
A. 增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B. 第二階段,Ni(CO)4分解率較低
C. 第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃
D. 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】銀鋅紐扣電池如圖,電池反應(yīng)式為:,下列說(shuō)法正確的是( )
A.鋅作負(fù)極
B.電池工作時(shí),電流從Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Ag2O
C.正極發(fā)生還原反應(yīng)
D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在某溫度時(shí),將n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1 鹽酸中,溶液pH和溫度隨加入氨水體積變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. a點(diǎn)KW=1.0×10-14
B. b點(diǎn):c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C. 25 ℃時(shí),NH4Cl水解常數(shù)為(n-1)×10-7(用n表示)
D. d點(diǎn)水的電離程度最大
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