【題目】Ⅰ.鎵(Ga)位于周期表的第四周期,與Al同主族,主要存在Ga3+、GaO2-兩種離子形式,被廣泛應用于電子工業(yè)。
(1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗,需要的試劑還有__________________。
a.KClO3 b. KCl c. MnO2 d. Mg
(2)半導體材料氮化鎵由Ga與NH3在一定條件下發(fā)生置換反應生成。該過程每生成1molGaN(s)放出熱量15.4kJ。鎵在周期表中的序號_____________,寫出該反應的熱化學方程式_________________。
(3)工業(yè)上用電解法精煉鎵。具體原理如圖所示,已知:金屬的活動性Zn>Ga>Fe>Cu
①電解精煉鎵一段時間后形成的陽極泥主要有______________
②已知精煉時陰極反應:GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH- 。陽極的電極反應方程式:___________________________________;
Ⅱ.用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:
(4)步驟I溫度不能過高。因為:_______________________________。
(5)步驟II中發(fā)生反應4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,生成的硝酸又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2。
寫出后者反應的離子方程式______________________________________。
(6)上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是______________________ 。
【答案】 ad 31 2Ga(s)+ 2NH3(g) =2GaN(s)+3H2(g) △H=-30.8kJ/mol Fe和Cu Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O 溫度過高硝酸會分解 4Fe+10H+ + NO3-=4 Fe2++NH4++3H2O 氮氧化物排放少
【解析】(1)做鋁熱反應實驗時需使用Mg和KClO3作引燃劑,ad正確;正確選項ad。
(2)鎵位于元素周期表中第四周期,與鋁同主族,原子序數(shù)為13+18=31;Ga與NH3在一定條件下發(fā)生置換反應生成氮化鎵和氫氣,生成1molGaN(s)放出熱量15.4kJ,所以反應的熱化學方程式:2Ga(s)+ 2NH3(g) =2GaN(s)+3H2(g) △H= -30.8kJ/mol;正確答案:31;2Ga(s)+ 2NH3(g) =2GaN(s)+3H2(g) △H= -30.8kJ/mol。
(3)①根據(jù)金屬的活動性Zn>Ga>Fe>Cu,鋅先失電子變?yōu)殡x子,然后Ga失電子,變?yōu)殡x子;等Ga反應完全后,剩余的鐵和銅就落在陽極底部,形成陽極泥;正確答案:Fe和Cu。
②粗鎵做陽極,在陽極失電子,在堿性環(huán)境下生成GaO2-,電極反應方程式:Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O;正確答案:Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O。
Ⅱ.(4)硝酸具有不穩(wěn)定性,受熱后易發(fā)生分解,因此步驟I溫度不能過高;正確答案:溫度過高硝酸會分解。
(5)根據(jù)流程可知,鐵與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵和硝酸銨,反應的離子方程式為:4Fe+10H++NO3-=4 Fe2++NH4++3H2O;正確答案:4Fe+10H+ + NO3-=4 Fe2++NH4++3H2O。
(6)硝酸中氮元素的還原產(chǎn)物為硝酸銨,氮氧化物排放少,對環(huán)境污染較小;正確答案:氮氧化物排放少。
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【題目】某同學組裝了如右圖所示的電化學裝置,電極Ⅰ為 Zn,電極Ⅱ為Cu,其他電極均為石墨,則下列說法正確的是
A. 電流方向:電極Ⅳ → ○ → 電極Ⅰ
B. 鹽橋中的K+會移向ZnSO4溶液
C. III處得到氣體2.24L,電極II上析出6.4g固體
D. NaCl溶液中,電極Ⅲ制得氯氣,電極Ⅳ制得金屬鈉
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學家一直致力于對化學反應進行的方向、限度和速率進行研究,尋找合適理論對其進行解釋。
I.為了治理汽車尾氣污染(含有NO、CO、烴類等),科學家設(shè)計在汽車排氣管上裝上催化劑發(fā)生如下反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。某溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入NO、CO各0.1mol,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為60%,計算該反應的平衡常數(shù)K=______________;此反應常溫下能夠自發(fā)進行的原因是_______________________。
Ⅱ.右圖是高錳酸鉀酸性溶液與草酸發(fā)生反應的有關(guān)圖象,溶液體積為500mL。
(1)該反應在10-30s的化學反應速率v(Mn2+)=________________________。
(2)請寫出該反應的離子方程式____________________________________________________。
(3)觀察圖象說明在一定溫度下反應速率起始緩慢然后加快的原因______________________。
Ⅲ. 難溶電解質(zhì)FeS在水溶液中存在著溶解平衡:FeS(s)Fe2+(aq) + S2-(aq),在一定溫度下,Ksp=c(Fe2+)·c(S2-)=6.25×10-18;在該溫度下,氫硫酸飽和溶液中存在c2(H+)· c(S2-)=1.0×10-22。將適量FeCl2投入氫硫酸飽和溶液中,欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L-1,應調(diào)節(jié)溶液的c(H+)=_______。
IV.氫硫酸中H2S是分步電離的,H2SH+ + HS- K1=1.3×10-7,HS-H+ + S2- K2=7.1×10-15欲使溶液中c(S2-)濃度增大,應采取的措施有_____________。
A.加入NaOH B.加入CuSO4 C.適當降低溫度 D.通入過量SO2 E.加入Na2CO3 (H2CO3電離常數(shù)K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11)
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【題目】下列指定反應的離子方程式正確的是( )
A. 將銅插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3–===Cu2++2NO2↑+H2O
B. 向碳酸氫銨溶液中加入足量澄清石灰水:Ca2+++OH–CaCO3↓+H2O
C. 向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+
D. 向Na2SiO3溶液中滴加稀醋酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
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【題目】漢黃芩素是傳統(tǒng)中草藥黃芩的有效成分之一,對腫瘤細胞的殺傷有獨特作用。下列有關(guān)漢黃芩素的敘述正確的是( )
A. 漢黃芩素的分子式為C16H13O5
B. 與足量H2發(fā)生加成反應后,該分子中官能團的種類減少1種
C. 1 mol該物質(zhì)與溴水反應,最多消耗1 mol Br2
D. 該物質(zhì)遇FeCl3溶液顯紫色
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【題目】下列各組熱化學方程式中,化學反應的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
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【題目】黃血鹽[亞鐵氰化鉀,K4Fe(CN)6]目前廣泛用做食鹽添加劑(抗結(jié)劑),制備黃血鹽的一種工藝如下:
回答下列問題:
(1)實驗室用綠礬晶體配制硫酸亞鐵溶液時,為了防止其變質(zhì)需要添加的試劑為__________________。
(2)步驟Ⅱ中濾渣的主要成分是_______________,步驟Ⅴ所用的試劑X可以是________________。
(3)步驟Ⅲ反應的化學方程式為_______________________________________。
(4)工藝中用到劇毒的HCN溶液,含CN-的廢水必須處理后才能排放。25℃時,Ka(HCN) =6.25×10-10。
①HCN的電子式為__________________。
②25℃時,反應CN-+H2OHCN+OH-的平衡常數(shù)K=_____________________。
③含CN-廢水的處理方法之一是:pH控制在11左右,用氯氣將廢水中CN-氧化成CO2和N2,該反應的離子方程式為_____________________________________。
(5)近日,一條“鹽里面加進了亞鐵氰化鉀”危害身體健康的信息在網(wǎng)上流傳。已知K4Fe(CN)64KCN+FeC2+N2↑,氰化鉀的半數(shù)致死量(LD50)為6.4 mg·kg-1 (即每1kg體重6.4 mg),我國衛(wèi)生部規(guī)定食鹽中黃血鹽的最大使用量為10 mg·kg-1。假設(shè)烹飪過程中黃血鹽發(fā)生上述分解,一名60Kg男子每天攝入60g食鹽是否達到氰化鉀的半數(shù)致死量?_________________________________。(列式計算說明)。
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【題目】微生物燃料電池(MPC)處理技術(shù)是通過微生物的作用去除污染物,該技術(shù)可廣泛應用于去除土壤中有機污染物。一種土壤微生物燃料電池的縱截面如圖所示,下列說法不正確的是
A. 電流從活性炭電極經(jīng)工作站流向碳纖維布電極
B. 有機污染物在電池負極上氧化為對環(huán)境無害的物質(zhì)
C. 活性炭能有效吸附空氣,提高電池的工作效率
D. 該電池的正極反應式為O2+4e-↓+2H2O==4OH-
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