【題目】鐵是應用最廣泛的金屬,鐵的氯化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。
(1)在實驗室中,FeCl2可用鐵粉和___(填名稱)反應制備。
(2)Fe3O4可用多種方法制得,其中由一種單質(zhì)和一種化合物通過化合反應制備的化學方程式為___。
(3)實驗室在制備Fe(OH)2時必須隔絕空氣,否則發(fā)生的現(xiàn)象是___,對應的化學方程式為___。
(4)紅磚是用黏土高溫燒結(jié)而成的,因其含有Fe2O3呈紅色或棕紅色而得名,常用作建筑材料。請設計一個簡單實驗證明紅磚中含有Fe3+:___。
(5)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,實驗測得n(Fe):n(C1)=1:2.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為___。
(6)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3和KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4,其反應的離子方程式為:___。
【答案】稀鹽酸或氯化鐵溶液 6FeO+O22Fe3O4(或4Fe2O3+Fe3Fe3O4) 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 將樣品粉碎,用鹽酸浸泡后取上層清液,滴加KSCN溶液后顯紅色 10% 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
(1)在實驗室中,FeCl2可用鐵粉和鹽酸反應制備:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(2)FeO在空氣中加熱,即可得到Fe3O4。也可以利用鐵粉和Fe2O3發(fā)生化合反應制取Fe3O4。化學方程式為6FeO+O22Fe3O4(或4Fe2O3+Fe3Fe3O4)。
(3)Fe(OH)2容易被空氣中的氧氣氧化,所以制備時必須隔絕空氣,否則白色的Fe(OH)2會迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色沉淀,化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3。
(4)檢驗紅磚中含有Fe3+,可使Fe2O3中的+3價鐵轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后用KSCN溶液檢驗Fe3+。方法是將樣品粉碎,用鹽酸浸泡后取上層清液,滴加KSCN溶液后顯紅色。
(5)設FeCl2和FeCl3的物質(zhì)的量分別為x和y,則(x+y):(2x+3y)= 1:2.1,解得x=9y,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為10%。
(6)FeCl3和KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4,鐵的化合價升高,所以KClO中Cl的化合價降低生成Cl-,其反應的離子方程式為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
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【題目】氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎,氦氣在Pt催化劑作用下發(fā)生主反應Ⅰ和副反應Ⅱ:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1=-905 kJ/mol
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2
(1)已知:
物質(zhì)中斷裂1mol化學鍵需要的能量/kJ | NO | O2 | N2 |
629 | 496 | 942 |
則△H2=___________。
(2)以Pt為催化劑,在1L密閉容器中充入1mol NH3和2mol O2,測得有關物質(zhì)的量與溫度的關系如下圖:
①該催化劑在高溫時對反應__________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②520℃時,NH3的轉(zhuǎn)化率為____________。
③520℃時,反應Ⅱ的平衡常數(shù)K=________(數(shù)字計算式)。
④下列說法正確的是____________(填標號)。
A 工業(yè)上氨催化氧化生成NO時,最佳溫度應控制在840℃左右
B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡轉(zhuǎn)化率
C 投料比不變,增加反應物的濃度可以提高NH3生成NO的平衡轉(zhuǎn)化率
D 使用催化劑時,可降低反應的活化能,加快其反應速率
⑤溫度高于840℃時,NO的物質(zhì)的量減少的原因可能是____________。
(3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應生成N2。
①NH3與NO2生成N2的反應中,當生成1mol N2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___________mol。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑的反應器中反應。
反應相同時間NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線如下圖所示,在50-250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是_______________。
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【題目】已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)遇CuSO4溶液能轉(zhuǎn)化成銅藍(CuS)。下列有關說法不正確的是( )
A. ZnS轉(zhuǎn)化成銅藍的離子方程式為ZnS(s)+Cu2+(aq) Zn2+(aq)+CuS(s)
B. 在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)
C. 若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,則S2-已完全轉(zhuǎn)化成CuS
D. 在白色ZnS濁液中滴加Pb(NO3)2溶液,不會生成黑色沉淀(PbS)
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【題目】已知反應:2A(g)B(g)。分別取1molA于2L的固定體積的容器中,分別在T1和T2下,測得A的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關系曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.升高溫度可縮短反應到達平衡的時間同時能提高A平衡的轉(zhuǎn)化率
B.從反應開始至40min時,T2溫度下生成B的物質(zhì)的量比T1溫度下多
C.圖中a、b、c三點的化學反應速率依次減小
D.用B表示T1溫度下前40min的平均反應速率:v(B)=0.0025molL﹣1min﹣1
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【題目】以A和B為原料合成扁桃酸衍生物F的路線如圖所示:
(1)A分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應,且具有酸性,A所含官能團名稱為__________;
(2)A+BC的反應類型為_______,A的水溶液與足量新制氫氧化銅懸濁液共熱,反應的化學方程式為_______;C()中手性碳原子所連接的羥基在①②③中酸性最_______(填“強”或“弱”)。
(3)B分子中最多有_______個原子共面,向B的水溶液中滴加濃溴水,現(xiàn)象_______;F在加熱條件下與足量NaOH溶液反應的化學方程式為_______;
(4)E是由2分子C生成的含有3個六元環(huán)的化合物,E分子的結(jié)構(gòu)簡式為_______;
(5)在符合下列條件的F的同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))中,核磁共振氫譜有五組峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為____________
①屬于一元酸類化合物;②苯環(huán)上只有2個取代基且處于對位,其中一個是羥基。
(6)已知:,A有多種合成方法,在方框中寫出由乙酸合成A的路線流程圖(其他原料任選)。_______
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【題目】意大利羅馬大學的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是 ( )
A. N4與N2互為同分異構(gòu)體
B. N4分子中只含有共價鍵
C. 1 mol N4分子所含共價鍵數(shù)為4NA
D. N4沸點比P4(白磷)高
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【題目】CO2 的的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用 NH3捕獲 CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應:NH3+CO2→+H2O。下列有關三聚氰酸的說法正確的是( )
A.C、N、O 原子采用相同的雜化方式B.分子中既含極性鍵,又含非極性鍵
C.分子式為C3H3N3O3D.生成該物質(zhì)的上述反應為中和反應
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【題目】用雙線橋表示下列反應的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
①Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O__________
②3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O_________
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【題目】二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,以CO和H2為原料生產(chǎn)二甲醚主要發(fā)生以下三個反應:
(1)該工藝的總反應為3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=_________,化學平衡常數(shù)K=______________(用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示)。
化學反應方程式 | 化學平衡常數(shù) | |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) | ΔH1=-99 kJmol-1 | K1 |
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) | ΔH2=-24 kJmol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) | ΔH3=-41 kJmol-1 | K3 |
(2)某溫度下,將8.0molH2和4.0molCO充入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分鐘后反應達平衡,測得二甲醚的體積分數(shù)為25%,則用H2表示的反應速率為_________,CO的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有________。
A.分離出二甲醚 B.降低溫度 C.改用高效催化劑D.增大壓強
(4)該工藝中反應③的發(fā)生提高了CH3OCH3的產(chǎn)率,原因是________________。
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