【題目】從古至今,鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。
(1)古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是______(填字母序號(hào))。
a. Fe b. FeO c. Fe3O4 d. Fe2O3
(2) 現(xiàn)代利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過程如下圖所示。 整個(gè)過程與溫度密切相關(guān), 當(dāng)溫度低于 570℃時(shí),反應(yīng)Fe3O4(s)+4 CO(g) 3Fe(s)+4 CO2(g),阻礙循環(huán)反應(yīng)的進(jìn)行。
① 已知:Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) +CO2(g) ΔH1 = +19.3 kJ·mol-1
3FeO(s) + H2O(g)Fe3O4(s) + H2(g) ΔH2 =-57.2 kJ·mol-1
C(s)+CO22CO(g) ΔH3 =+172.4 kJ·mol-1 。
鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________。
② 下圖表示其他條件一定時(shí), Fe3O4(s)和 CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí) CO(g)的體積百分含量隨溫度的變化關(guān)系。
i. 當(dāng)溫度低于570℃時(shí),溫度降低CO的轉(zhuǎn)化率____(填“增大”、“減小”或“不變”),理由是______。
ii. 當(dāng)溫度高于570℃時(shí),隨溫度升高,反應(yīng) Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g)平衡常數(shù)的變化趨勢是________;(填“增大”、“減小”或“不變”)1040℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值是________。
(3)① 古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下:
復(fù)分解反應(yīng) ii 的離子方程式是_______________。
② 如今基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測食品中 CN-,方案如下:
若試紙變藍(lán)則證明食品中含有 CN-,請(qǐng)解釋檢測時(shí)試紙變藍(lán)的原因_________。
(4)已知25℃時(shí),Kap[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配置100mL 5mol/LFeCl3溶液,為使配置過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入2mol/L的鹽酸_________mL(忽略加入鹽酸體積)。
【答案】cC(s) + H2O(g) =H2(g) + CO(g) ΔH = + 134.5 kJ· mol-1增大理由:當(dāng)溫度低于570℃時(shí),溫度降低,CO的體積百分含量降低,可逆反應(yīng)Fe3O4+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) 正向移動(dòng),故CO的轉(zhuǎn)化率增大增大43[Fe(CN)6]4- + 4Fe3+ =Fe4[Fe(CN)6]3↓堿性條件下,Fe2+與 CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4- ,Fe2+被空氣中 O2 氧化生成 Fe3+ ,[Fe(CN)6]4- 與 Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色2.5
【解析】(1)古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,磁鐵成分主要是四氧化三鐵,選c;
(2)①Ⅰ.Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)△H1═+19.3kJmol-1
Ⅱ.3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)△H2═-57.2kJmol-1
Ⅲ.C(s)+CO2(g)2CO(g)△H3═+172.4kJmol-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ得到鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;C(s)+H2O(g)═H2(g)+CO(g)△H═+134.5kJmol-1 ;
②i. 當(dāng)溫度低于570℃時(shí),溫度降低CO的轉(zhuǎn)化率增大;因?yàn)楫?dāng)溫度低于570℃時(shí),溫度降低,CO的體積百分含量降低,可逆反應(yīng)Fe3O4+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) 正向移動(dòng),故CO的轉(zhuǎn)化率增大。
ii.高于570°C,隨溫度升高,反應(yīng)Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)的變化趨勢增大,1040℃時(shí)CO體積分?jǐn)?shù)為20%,結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算得到平衡濃度,設(shè)起始濃度CO為1mol/L,消耗CO濃度為x
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)
起始量(mol/L) 1 0
變化量(mol/L) xx
平衡量(mol/L) 1-x x
=20%,x=0.8mol/L,K==4;
(3)①[Fe(CN)6]4-和Fe3+反應(yīng)生成Fe4[Fe(CN)6]3藍(lán)色沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+═Fe4[Fe(CN)6]3↓;
②基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測食品中CN-,堿性條件下,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色。
(4)若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則c(Fe3+)×C3(OH-)≤Ksp[Fe(OH)3],代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c(OH-)≤2×10-13mol/L,c(H+)≥0.05mol/L,則加入鹽酸的體積至少為=0.0025L=2.5mL。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】據(jù)報(bào)道,N5是破壞力極強(qiáng)的炸藥之一,18O2是比黃金還貴的物質(zhì)。下列說法正確的是( )
A. N5和N2互為同位素 B. 2N5==5N2是化學(xué)變化
C. 原子半徑:N<18O D. 18O2的摩爾質(zhì)量為36
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng)Z(?)+W(?)X(g)+Y(?)ΔH,在t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡,在t2時(shí)刻縮小容器體積,t3時(shí)刻再次達(dá)到平衡狀態(tài)后未再改變條件。下列有關(guān)說法中正確的是
A.Z和W在該條件下至少有一個(gè)是為氣態(tài)
B.t1~t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后,兩時(shí)間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等
C.若該反應(yīng)只在某溫度T0以上自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大
D.若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(X),則t1~t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后的X濃度不相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈴蘭醛具有甜潤的香味,常用作肥料、洗滌劑和化妝品的香料。合成鈴蘭醛的路線如圖所示(部分試劑和條件未注明):
請(qǐng)回答下列問題:
(1)A的系統(tǒng)命名為:__________________;B→D的反應(yīng)類型:_______________
(2)A→B的化學(xué)方程式是___________________________________________;
(3)H→鈴蘭醛的化學(xué)方程式是___________________________________________;
(4)下列有關(guān)G的敘述中,不正確的是______(填序號(hào))。
A.G分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
B.G能發(fā)生消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
C.1molG最多能與5molH2發(fā)生加成反應(yīng)
D.G能使溴水褪色
(5)H的同分異構(gòu)體有多種,試寫出滿足以下條件的一種結(jié)構(gòu)簡式:__________。
①遇FeCl3溶液呈紫色,②核磁共振氫譜中有四種類型氫原子的吸收峰。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,回收鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下,回答下列問題:
已知:ZnS與稀硫酸反應(yīng),且化合價(jià)不變; CuS既不溶解于稀硫酸,也不與稀硫酸反應(yīng)
(1)在下列裝置中,第一次浸出反應(yīng)裝置最合理的_______(填標(biāo)號(hào))。
(2)濾液1中含有Fe2+,選用提供的試劑進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)方法如下:____________。
(提供的試劑:稀鹽酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水)
(3)本實(shí)驗(yàn)要用到抽濾,設(shè)所用的洗滌劑為X,抽濾洗滌沉淀的操作__________。
(4)寫出第二次浸出的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________,
向盛有濾渣1的反應(yīng)器中加H2SO4和H2O2溶液,應(yīng)先加_________________。
(5)濾渣2的主要成分是____________________________________。
濃縮、結(jié)晶得到硫酸鋅晶體的主要儀器名稱是______________________。
(6)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到1.50 g CuSO4·5H2O,則銅的回收率為_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】判斷A(g)+B(g) C(g)+D(g)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為( )
A. 壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變
B. 氣體的密度不隨時(shí)間改變
C. c(A)不隨時(shí)間改變
D. 單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
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