氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
(1)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为???????????????????????????????????? 。
(2)下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是???? ??? ?? (填序号)。
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s)??? ΔH1 = -3352 kJ/mol
Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s)???? ΔH2 = -521 kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是?????????????????????? ????? 。
(4)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为??????????????????? ????????? ???????????? 。
(5)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g) Si3N4(s) + 12HCl(g)?? △H<0??
某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。
①H2的平均反应速率是???????? mol/(L·min)。
②若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) = 3 : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应????? (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)298K时,Ksp[Ce(OH)4]=1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp=?????????????? 。
为了使溶液中Ce4+沉淀完全,即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10-5mol·L-1,需调节pH为????? 以上。
(1)2Al +2OH-+6H2O = 2 [Al(OH)4]- + 3H2↑?? (2分)
(2)c?? (2分)?????????????
(3)4Al (s)+ 3MnO2 (s) = 3Mn(s) +2Al2O3(s)??? ΔH=–1789 kJ/mol(3分)
(4)Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F??? (2分)
(5)①0.024? (3分)? ??? ②减小? (2分)?????
(6)c(Ce4+)?[c(OH-)]4?? (2分) ;? 8? (2分)
【解析】
试题分析:(1)Al与NaOH、H2O反应生成Na[Al(OH)4]和H2,离子方程式为:2Al +2OH-+6H2O = 2 [Al(OH)4]- + 3H2↑
(2)a、导电性与金属性强弱无关,错误;b、物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液中,Al3+与Mg2+浓度不相等,不能根据水解后溶液的pH判断金属性强弱,错误;c、向0.1 mol/LAlCl3中加过量NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后逐渐溶解,说明Al(OH)3呈两性,向0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液,生成白色沉淀,Mg(OH)2的碱性大于Al(OH)3,则Mg的金属性大于Al,正确。
(3)先写出Al与MnO2反应的化学方程式并注明状态,4Al (s)+ 3MnO2 (s) = 3Mn(s) +2Al2O3(s),然后根据盖斯定律求算焓变,?H=?H1-3?H2=-3352 kJ?mol?1+3×521 kJ?mol?1=–1789 kJ?mol?1,可写出热化学方程式。
(4)氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,根据元素守恒,铵盐为NH4F,配平可得化学方程式:Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F
(5)①所得Si3N4(s)的物质的量为:5.60g÷140g/mol=0.04mol,则v(H2)=6×0.04mol÷2L÷5min=0.024 mol/(L·min)。
②因为正反应方向气体的系数减小,若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) = 3 : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,容器内压强不断增大,SiCl4(g)的转化率减小。
(6)根据溶度积的定义,Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp=c(Ce4+)?[c(OH-)]4;c(Ce4+)等于1×10-5mol·L-1,带入Ksp表达式,1×10-5?[c(OH-)]4=1×10—29,可得c(OH?)= 1×10—6,则pH=8.
考点:本题考查化学方程式与离子方程式的书写、金属性的判断、热化学方程式的书写、化学反应速率的计算、 Ksp表达式及计算。
科目:高中化学 来源:2012-2013学年北京市房山区房山中学高二下学期期中考试化学试卷(带解析) 题型:填空题
碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
(1)Al的原子结构示意图为 ;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
。
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为 。
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)Si3N4(s) + 12HCl(g) △H<0
某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。
①H2的平均反应速率是 mol/(L·min)。
②平衡时容器内N2的浓度是 mol·L-1。
③SiCl4(g)的转化率是 。
④若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”、“减”或“不变”)。
⑤工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ·mol-1(Q>0)
某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达到平衡时,吸收热量为QkJ
C.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH恰好反应
D.反应至4min时,若HCl的浓度为0.12mol·L-1,则H2的反应速率为0.03mol/(L·min)
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年四川成都棠湖中学外语实验学校高二5月月考化学卷(带解析) 题型:填空题
碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。宇宙火箭和导弹中,大量用钛代替钢铁。
(1)Al的离子结构示意图为 ;
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,
其反应方程式为
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + x N2(g) + 6 H2(g) Si3N4(s) + 12 HCl(g) △H<0
在恒温、恒容时,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得HCl(g)为0.3mol/L、 N2为0.05 mol/L
① H2的平均反应速率是
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比=
③ 系数 x =
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g) ΔH1=+140 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=== CO(g) ΔH2 =-110 kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
。
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科目:高中化学 来源:2014届北京市高二下学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
(1)Al的原子结构示意图为 ;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
。
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为 。
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)Si3N4(s) + 12HCl(g) △H<0
某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。
①H2的平均反应速率是 mol/(L·min)。
②平衡时容器内N2的浓度是 mol·L-1。
③SiCl4(g)的转化率是 。
④若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”、“减”或“不变”)。
⑤工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ·mol-1(Q>0)
某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达到平衡时,吸收热量为QkJ
C.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH恰好反应
D.反应至4min时,若HCl的浓度为0.12mol·L-1,则H2的反应速率为0.03mol/(L·min)
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科目:高中化学 来源:2014届四川成都棠湖中学外语实验学校高二5月月考化学卷(解析版) 题型:填空题
碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。宇宙火箭和导弹中,大量用钛代替钢铁。
(1)Al的离子结构示意图为 ;
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,
其反应方程式为
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + x N2(g) + 6 H2(g) Si3N4(s) + 12 HCl(g) △H<0
在恒温、恒容时,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得HCl(g)为0.3mol/L、 N2为0.05 mol/L
① H2的平均反应速率是
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比=
③ 系数 x =
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g) ΔH1=+140 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=== CO(g) ΔH2 =-110 kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
。
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