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科目: 來源: 題型:解答題

3.鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO•Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質,以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.將鉻鐵礦和碳酸鈉混合充分焙燒.
Ⅱ.焙燒后的固體加水浸取,分離得到溶液A和固體A.
Ⅲ.向溶液A中加入醋酸調pH約7~8,分離得到溶液B和固體B.
Ⅳ.再向溶液B中繼續(xù)加醋酸酸化,使溶液pH小于5.
Ⅴ.向上述溶液中加入氯化鉀,得到重鉻酸鉀晶體.
(1)Ⅰ中焙燒發(fā)生的反應如下,配平并填寫空缺:
4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3═2NaAlO2+CO2↑.
(2)固體A中主要含有Fe2O3、MgO(填寫化學式).
(3)已知重鉻酸鉀溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O.Ⅳ中調節(jié)溶液pH<5時,其目的是由于存在反應平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入酸,氫離子濃度增大,平衡右移,作用是使CrO42-轉化為Cr2O72-
(4)Ⅴ中發(fā)生反應的化學方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,已知如表數(shù)據(jù)
物質KClNaClK2Cr2O7Na2Cr2O7
溶解度
(g/100g水)
0℃2835.74.7163
40℃40.136.426.3215
80℃51.33873376
①該反應能發(fā)生的理由是溫度對氯化鈉的溶解度影響小,但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大,利用復分解反應在低溫下可以得到重鉻酸鉀.
②獲得K2Cr2O7晶體的操作有多步組成,依次是:加入KCl固體、加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到晶體.
(5)Ⅲ中固體B中主要含氫氧化鋁,還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質,精確分析固體B中氫氧化鋁含量的方法是:稱取n g樣品,加入過量氫氧化鈉溶液(填寫試劑名稱)、溶解、過濾、再通入過量的CO2、…灼燒、冷卻、稱量,得干燥固體m g.計算樣品中氫氧化鋁的質量分數(shù)為$\frac{26m}{17n}$ (用含m、n的代數(shù)式表示).

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科目: 來源: 題型:實驗題

2.某固體混合物可能含Al、(NH42SO4、MgCl2、A1Cl3、FeCl2、NaCl中的一種或幾種,現(xiàn)對該混合物作如下實驗,所得現(xiàn)象和有關數(shù)據(jù)如圖(氣體體積已換算成標況下體積):

回答下列問題:
(1)混合物中是否存在FeCl2否(填“是”或“否”);
(2)混合物中是否存在(NH42SO4是(填“是”或“否”),你的判斷依據(jù)是氣體通過濃硫酸減少4.48L.
(3)寫出反應④的離子反應式:AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓.
(4)根據(jù)計算結果判斷混合物中是否含有AlCl3否(填“是”或“否”)

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科目: 來源: 題型:實驗題

1.實驗室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO3•3H2O.實驗過程如圖1:

(1)酸溶過程中主要反應的熱化學方程式為
MgCO3(s)+2H+(aq)═Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)△H=-50.4kJ•mol-1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)═2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)△H=-225.4kJ•mol-1
酸溶需加熱的目的是加快反應(酸溶)速率_;所加H2SO4不宜過量太多的原因是避免制備MgCO3時消耗更多的堿.
(2)加入H2O2氧化時發(fā)生發(fā)應的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O
(3)用圖2所示的實驗裝置進行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+
①實驗裝置圖中儀器A的名稱為分液漏斗.
②為使Fe3+盡可能多地從水相轉移至有機相,采取的操作:向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機萃取劑,充分振蕩、靜置、分液,并重復多次.
(4)請補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3•3H2O的實驗方案:邊攪拌邊向溶液中滴加氨水,至5<pH<8.5,過濾,邊攪拌邊向濾液中滴加碳酸鈉溶液至有大量沉淀生成,靜置,向上層清夜中滴加碳酸鈉溶液,若無沉淀生成,過濾、用水洗滌固體2~3次,在50℃下干燥,得到MgCO3•3H2O.
已知該溶液中pH=8.5時Mg(OH)2開始沉淀;pH=5.0時Al(OH)3沉淀完全].

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科目: 來源: 題型:解答題

20.純堿是一種非常重要的化學基本工業(yè)產品,工業(yè)上有很多不同的方法生產純堿.
Ⅰ、路布蘭法--其生產原理:用硫酸將食鹽轉化為硫酸鈉,將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱,得到產品和硫化鈣.
(1)請寫出上述過程的化學方程式:2NaCl+H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl↑.Na2SO4+2C+CaCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaS+Na2CO3+CO2↑.
Ⅱ.索爾維制堿法:以食鹽、氨氣(來自煉焦副產品)和二氧化碳(來自石灰石)為原料,首先得到小蘇打,再加熱分解小蘇打,獲得純堿.
(2)結合圖中所給物質的溶解度曲線.寫出得到小蘇打的離子方程式:Na++NH3+H2O+CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHCO3↓+NH4+

(3)這種生產方法的優(yōu)點是原料便宜、產品純度高、氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用.請寫出實現(xiàn)氨循環(huán)的化學方程式:2NH4C1+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaC12+2NH3↑+2H2O.
Ⅲ.侯德榜制堿法--生產流程可簡要表示如下:

(4)合成氨工廠需要向制堿廠提供兩種原料氣體,其中Y是NH3(填化學式),這兩種氣體在使用過程中是否需要考慮通入的先后順序是(填”是”或“否”),原因是氨氣在水中的溶解度大,先通氨氣后通二氧化碳產生碳酸氫銨多,有利于碳酸氫鈉的析出.
(5)侯德榜制堿法保留了索爾維法的優(yōu)點,克服了它的缺點,特別是設計了循環(huán)I(填流程中的編號)使原料中溶質的利用率從70%提高到了96%以上.從母液中可以獲得的副產品的應用:作化肥(舉一例).
(6)該合成氨廠用NH3制備NH4NO3.已知:由NH3制NO的產率是94%,NO制HNO3的產率是89%,則制HNO3所用NH3的質量占總耗NH3質量(不考慮其它損耗)的54%(保留兩位有效數(shù)字)

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科目: 來源: 題型:解答題

19.利用化石燃料開采、加工過程產生的H2S廢氣制取氫氣,既價廉又環(huán)保.
(1)工業(yè)上可用組成為K2O•M2O3•2RO2•nH2O的無機材料純化制取的氫氣.
已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質子數(shù)之和為27,則R的原子結構示意圖為
(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種.
①高溫熱分解法
已知:H2S(g)═H2(g)+1/2S2(g)
在恒容密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗.以H2S起始濃度均為c mol•L-1測定H2S的轉化率,結果見圖1.圖1中a為H2S的平衡轉化率與溫度關系曲線,b曲線表示不同溫度下反應經過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉化率.據(jù)圖計算985℃時H2S按上述反應分解的平衡常數(shù)K=$\frac{2}{3}\sqrt{0.2c}$.

②電化學法
該法制氫過程的示意圖如圖2.反應池中發(fā)生反應的化學方程式為2FeCl3+H2S═2FeCl2+S+2HCl.反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為2Fe2++2H+$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2↑+2Fe3+

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科目: 來源: 題型:填空題

18.稀土元素是周期表中IIIB族鈧、釔和鑭系元素的總稱,它們都是很活潑的金屬,性質極為相似,常見化合價為+3.其中釔(Y)元素是激光和超導的重要材料.我國蘊藏著豐富的釔礦石(Y2FeBe2Si2O10),以此礦石為原料生產氧化釔(Y2O3)的主要流程如圖:

已知①有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH如表:
開始沉淀時的pH完全沉淀時的pH
Fe3+2.73.7
Y3+6.08.2
②在周期表中,鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置,化學性質相似.
(1)釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)的組成用氧化物的形式可表示為Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2
(2)欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,則
①最好選用鹽酸、b(填字母)兩種試劑,再通過必要的操作即可實現(xiàn).
a.NaOH溶液     b.氨水      c.CO2氣     d.HNO3
②寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應的離子方程式:BeO22-+4H+=Be2++2H2O.
(3)為使Fe3+沉淀完全,須用氨水調節(jié)pH=a,則a應控制在3.7<a<6.0的范圍內;檢驗Fe3+是否沉淀完全的操作方法是取少量濾液,滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)檠t色,若不變血紅色,則說明Fe3+完全沉淀,反之則未完全沉淀.

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科目: 來源: 題型:解答題

17.氮有不同價態(tài)的氧化物,如NO、N2O3、NO2、N2O5等,它們在一定條件下可以相互轉化.
(1)己知:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H1=-113kJ•mol-1
NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H2=-199kJ•mol-1
4NO2(g)+O2(g)═2N2O5(g)△H4=-57kJ•mol-1
則反應6NO2 (g)+O3(g)═3N2O5(g)△H=-228kJ•mol-1
(2)某溫度下,在一體積可變的密閉容器中充入1mol N2O3,發(fā)生反應N2O3(g)?NO2(g)+NO(g)
達到平衡后,于t1時刻改變某一條件后,速率與時間的變化圖象如圖1所示,有關說法正確的是C

A.t1時刻改變的條件是增大N2O3的濃度,同時減小NO2或NO的濃度
B.t1時刻改變條件后,平衡向正反應方向移動,N2O3的轉化率增大
C.在t2時刻達到新的平衡后,NO2的百分含量不變
D.若t1時刻將容器的體積縮小至原容器的一半,則速率~時間圖象與上圖相同
(3)在1000K下,在某恒容容器中發(fā)生下列反應:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g),將一定量的NO2放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉化率α(NO2)隨溫度變化如圖2所示.圖中a點對應溫度下,已知NO2的起始壓強p0為120kPa,列式計算該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=81(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù)).
(4)對于反應N2O4(g)?2NO2(g),在一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強間存在關系:v(N2O4)=k1•p(N2O4),v(NO2)=k2•p2(NO2).其中,kl、k2是與反應及溫度有關的常數(shù).相應的速率~壓強關系如圖3所示.一定溫度下,kl、k2與平衡常數(shù)Kp的關系是kl=$\frac{1}{2}$K2•Kp,在如圖標出的點中,指出能表示反應達到平衡狀態(tài)的點B點與D點,理由是滿足平衡條件υ(NO2)=2υ(N2O4)..

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科目: 來源: 題型:實驗題

16.(1)向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2,開始反應時,按正反應速率由大到小順序排列為乙甲丁丙.
甲.在500℃時,SO2和O2各10mol反應
乙.在500℃時,用V2O5作催化劑、10mol SO2和10mol O2起反應
丙.在450℃時,8mol SO2和5mol O2反應
。500℃時,8mol SO2和5mol O2反應
(2)某溫度時,在2L容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示.由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應的化學方程式為3X+Y?2Z;
反應開始至2min,Z的平均反應速率為0.05mol/(L•min).
(3)將等物質的量的氫氣和碘蒸氣放入密閉容器中進行反應:H2(g)+I2(g)?2HI(g)(正反應放熱),反應經過5min測得碘化氫的濃度為0.5mol/L,碘蒸氣的濃度為0.25mol/L.請?zhí)顚懸韵碌目瞻祝?br />①v(HI)=0.1mol/(L•min);v(H2)=0.05mol/(L•min);氫氣的起始濃度=0.5mol/L.
②若上述反應達到平衡,則平衡濃度c(HI)、c(I2)、c(H2)的關系是均為衡量(填“相等”、“2:1:1”或“均為恒量”).

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科目: 來源: 題型:填空題

15.氮是重要的非金屬元素.
(1)工業(yè)上用N2(g)和H2合成NH3(g),反應為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
①氮氣的結構式為N≡NNH3的電子式為
②T℃時,在一個容積為3L的密閉容器中進行上述反應,反應開始時,n(N2)=6mol,n(H2)=12mol,2min后達到平衡,此時n(H2)=3mol.該反應從反應開始到平衡的平均化學反應速率V(NH3)=1mol/(L•min),平衡常數(shù)為K=4(計算出結果)
③下列能說明上述反應在恒溫恒容條件下已達到平衡狀態(tài)的是BD(填編號)
A.3v(N2)=v(H2)           B.容器壓強不再發(fā)生變化
C.容器內氣體密度不再發(fā)生變化    D.N2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
E.若單位時間內生成x molN2的同時,消耗x mol NH3,則反應達到平衡狀態(tài)
(2)硝酸鹽是主要的水污染物.催化劑存在下,H2能將NO3-還原為N2,25℃時,反應10min,溶液的pH由7變?yōu)?2.
①上述反應離子方程式為5H2+2NO3-═N2+2OH-+4H2O
②還原過程中可生成中間產物NO2-,NO2-可以發(fā)生水解,寫出兩種促進NO2-水解的方法升溫、加水(稀釋)、加酸等(任意兩種即可).
③用電解也可以實現(xiàn)NO3-轉化為N2.陰極反應式為2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-

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科目: 來源: 題型:實驗題

14.設反應①Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g) 平衡常數(shù)為 K1;
反應②Fe(s)+H2O(g)═FeO(s)+H 2 (g) 平衡常數(shù)為 K2
測得在不同溫度下,K1、K2值如下:
 溫度/℃ K1 K2
 500 1.00 3.15
 700 1.47 2.26
 900 2.40 1.60
(1)在500℃時進行反應①,若CO2起始濃度為1mol•L-1,10分鐘后達到平衡,則V(CO)為0.05mol/(L•min).
(2)在 900℃時反應 CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù) K=1.50.
(3)700℃反應②達到平衡,其它條件不變時,使得該平衡向右移動,可以采取的措施有BC(選填編號).
A.縮小反應器體積       B.加入水蒸氣
C.降低溫度到500℃D.加入Fe粉
(4)如果上述反應①在體積不變的密閉容器中發(fā)生,能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是AC(選填編號).
A.v(CO)=v  (CO2)       B.C(CO)=C(CO2
C.容器內氣體的密度不變      D.容器內壓強不變
(5)若反應①在體積固定的密閉容器中進行,在一定條件下達到平衡狀態(tài),改變下列條件再達平衡后,相應物質的物理量如何變化?(選填“增大”、“減小”或“不變”)
①降低溫度,CO2的平衡濃度增大;
②再通入CO2,CO2的轉化率不變.
(6)下列圖象符合反應①的是A(填序號)(圖中 v 是速率、φ 為混合其中CO含量,T為溫度)

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