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【題目】Ⅰ.宜城市鄂西化工廠以鉻鐵礦(主要成分為 FeO 和 Cr2O3,含有 Al2O3、SiO2 等雜質)為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分 Na2Cr2O7·2H2O),工藝流程如下圖:
i.常溫,NaBiO3不溶于水,有強氧化性,堿性條件下,能將Cr3+轉化為 CrO42-。ii.
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Cr3+ | Fe2+ | Bi3+ |
開始沉淀的pH | 2.7 | 3.4 | 5.0 | 7.5 | 0.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.9 | 5.9 | 9.7 | 4.5 |
(1)步驟③需加氫氧化鈉溶液,此時pH要調到5的目的是__________________。
(2)寫出④反應的離子方程式____________________________________。
(3)將溶液 H 經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉粗晶體,精制紅礬鈉粗晶體需要采用的操作是______________(填操作名稱)。
Ⅱ.經(jīng)檢測鄂西化工廠的工業(yè)廢水中含 5.00×10-3 mol·L-1 的 Cr2O72-,其毒性較大。該化工廠的科研人員為了變廢為寶,將廢水處理得到磁性材料 Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe 的化合價依次為+3、+2),又設計了如下工藝流程:
(1)第①步反應的離子方程式是_________________________________________。
(2)欲使 1L 該廢水中的 Cr2O72-完全轉化為 Cr0.5Fe1.5FeO4。理論上需要加入FeSO4·7H2O的質量為_________g (已知 FeSO4·7H2O 的摩爾質量為 278 g/mol)。
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【題目】在四個不同的密閉容器中,采用不同條件進行反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測定的結果判斷,生成氨的速率最快的是
A. v(N2)=0.2mol/(Lmin)B. v(NH3)=0.3mol/(Lmin)
C. v(H2)=0.1mol/(Lmin)D. v(H2)=0.3mol/(Lmin)
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【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4),也稱為保險粉,Na2S2O4易溶于水,難溶于甲醇,具有極強的還原性,易被空氣氧化,在堿性介質中穩(wěn)定。工業(yè)上常用制備Na2S2O4的方法有I鋅粉法、II甲酸鈉法。
Ⅰ.實驗室模擬鋅粉法的裝置如下(加熱等輔助儀器略去)
(1)第一步,將A中生成的氣體通往B中進行反應,B中裝的是顆粒度約為180m的鋅粉與水形成的分散系,該分散系為___(填“溶液”、“膠體”或“懸濁液”)。在B裝置生成連二亞硫酸鋅的化學反應方程式為___。
(2)第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反應生成Na2S2O4和一種白色沉淀,沉淀的成分為___(寫化學式)。
(3)第三步,將第二步的混合物過濾,并向濾液中加入固體NaCl,冷卻至20℃,便有Na2S2O4晶體析出;用平衡移動的原理解釋加入NaCl固體的作用是___。
第四步,過濾,用甲醇洗滌濾渣,干燥,得到Na2S2O4晶體。
II.實驗室模擬甲酸鈉法的裝置如下(加熱等輔助儀器略去)
第一步,在F裝置中加入甲酸鈉濃溶液、氫氧化鈉,甲醇(溶劑)的混合液;
第二步,向裝置F中通入二氧化硫;
第三步,75℃加熱一段時間,裝置中有晶體析出,并產(chǎn)生大量氣體;
第四步,過濾、洗滌、干燥,收集產(chǎn)品。
(4)裝置F中制備連二亞硫酸鈉的化學方程式可表示為___。
(5)已知某溫度下,H2SO3的電離常數(shù)為K1≈1.5×10-2,K2≈1.0×10-7,H2CO3的電離常數(shù)為K1≈4.4×10-7,K2≈4.7×10-11。裝置G用于吸收未反應完的SO2和反應產(chǎn)生的CO2。該溫度下當G溶液中HSO3-、SO32-離子濃度相等時,溶液的pH約為___。
甲酸鈉法于1968年實現(xiàn)工業(yè)化,繼而逐漸替代了鋅粉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉。與鋅粉法相比,甲酸鈉法的優(yōu)點在于___。
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【題目】2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古德伊納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科學家,以表彰他們在鋰電池領域所做出的巨大貢獻。請回答下列問題:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作鋰離子電池的正極材料;鶓B(tài)Co原子核外電子排布式為___,基態(tài)磷原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為___;該能層能量最高的電子云在空間有___個伸展方向,原子軌道呈___形。
(2)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位數(shù)為4,配體中N的雜化方式為__,該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序為___(填元素符號),1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為___NA。
(3)LiFePO4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示:
這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為___(用n代表P原子數(shù))。
(4)鈷藍晶體結構如圖,該立方晶胞由4個I型和4個Ⅱ型小立方體構成,其化學式為___,晶體中Al3+占據(jù)O2-形成的___(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,鈷藍晶體的密度為___g·cm-3(列計算式)。
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【題目】研究氮氧化物等大氣污染物對打造宜居環(huán)境具有重要意義。NO在空氣中存在如下反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),其反應歷程分兩步:
①2NO(g)N2O2(g)(快反應) v1正=k1正·c2(NO), v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢反應) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2), v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0
反應歷程的能量變化如圖:
請回答下列問題:
(1)反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH__0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應速率是反應②,E4+E2__E5+E3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定溫度下,反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài),寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常數(shù)的表達式K=___。
(4)T1℃下一密閉容器中充入一定量的NO2,測得NO2濃度隨時間變化的曲線如圖所示。前5秒內(nèi)O2的平均生成速率為___;T1℃下反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的化學平衡常數(shù)K=__。
(5)對于(4)中的反應體系達平衡后,若降低溫度,再次達平衡后,混合氣體的平均相對分子質量___(填“增大”、“減小”或“不變”);對于(4)中的反應體系達平衡后,若在恒溫恒容條件下,追加NO2,再次達平衡后,NO2的體積分數(shù)___(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(6)對于(4)中的反應體系達平衡后(壓強為P1),若在恒溫恒容條件下,向其中充入一定量O2,再次達平衡后,測得壓強為P2,P1︰P2 = 5︰8,則再次平衡時NO2的濃度為___mol·L-1。(精確到小數(shù)點后兩位)
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【題目】A~G為中學化學常見的化合物,是生活中用途廣泛的兩種金屬單質。其相互轉化關系如圖所示(反應條件已略去):
請回答下列問題
(1)的化學式分別為____、____。
(2)①~⑨中,屬于非氧化還原反應的是___。
(3)反應⑨的化學方程式為_________,該反應的現(xiàn)象為____。
(4)反應①、④的離子方程式分別為__________、_______。
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【題目】在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是
A.A、B、C的濃度不再變化
B.A、B、C的物質的量之比為1:3:2
C.單位時間內(nèi)生成1mol A的同時生成3mol B
D.2υ正(B)= 3υ逆(C)
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【題目】羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1,反應前CO物質的量為10mol,平衡后CO物質的量為8mol。下列說法錯誤的是
A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應是放熱反應
B.CO的平衡轉化率為20%
C.反應前H2S的物質的量為7mol
D.通入CO后,正反應速率逐漸增大
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【題目】已知反應:①101kPa時,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H2=-57.3kJ/mol。下列結論中正確的是
A.若碳的燃燒熱用△H3來表示,則△H3<△H1
B.若碳的燃燒熱用△H3來表示,則△H3>△H1
C.稀硫酸與稀Ba(OH)2溶液反應生成2mol水,放出2×57.3kJ的熱量
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水,放出57.3kJ的熱量
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