A、B、C、D均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如下图(部分产物已略去):
试回答:
(1)若D是具有氧化性的单质,则属于主族的金属A为 (填元素符号)
(2)若D是金属,C溶液在储存时应加入少量D,其理由是(用必要的文字和离子方程式表示) ;D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀,写出腐蚀时原电池正极的电极反应式 。
(3)若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物,在溶液中A和C反应生成B。请写出B转化为C的所有可能的离子方程式 。化合物B经过一系列反应可以得到单质E,将一定质量的Mg和E 的混合物投入500mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则固体混合物中Mg的质量为 ;NaOH溶液的物质的量浓度为 。
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下图中,铁腐蚀由快到慢的顺序为(未标注的电解质溶液为水)_________________________________________________________________。
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以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶解度/g | 9×10-4 | 1.7×10-6 | 1.5×10-4 | 3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤结晶;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤结晶;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂质方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为________而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择________为宜。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为_________________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是________________________________
(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
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短周期元素X、Y、Z和 W的原子序数依次递增,且在同一周期,四种元素原子的最外层电子数之和为19,X和Y元素的原子序数比6:7,X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍。下列说法正确的是( )
A.X单质可以通过铝热法获得
B.Y的氧化物是良好的半导体材料
C.Z的氢化物比W的氢化物更稳定
D.X的最高价氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物中有共价键和离子键
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W、X、Y、Z是短周期元素,其部分性质如下表,下列说法正确的是
W | 单质是淡黄色固体 |
X | 在地壳中的含量居第二位 |
Y | Y+与NH4+的质子数、电子数均相等 |
Z | 第三周期原子半径最小的金属 |
A.Z的氧化物属于碱性氧化物 B.离子半径:Z>W
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z D.气态氢化物的热稳定性:X>W
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二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。
(1)在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-akJ·mol-1(a>0),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是 。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且 保持不变
②下列措施中能使增大的是 (选填编号)。
A.升高温度 B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离 D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K= 。若改变条件 (填选项),可使K=1。
A.增大压强 B.增大反应物浓度
C.降低温度 D.升高温度 E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为 (忽略溶液体积变化)。
(3) 有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-b kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-c kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为: 。
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2013年12月2日,我国“嫦娥三号”探测器由长征三号运载火箭发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。“玉兔”月球车底盘和车轮由铝合金材料制成。看见玉兔车金灿灿的车身后,小聪同学想到家里新换的水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,请你一同参加。
(1)【知识回放】
金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Ag Pt Au。请你在横线上填写对应金属的元素符号。
(2)【作出猜想】
猜想1.Cr>Fe>Cu; 猜想2.Fe>Cu >Cr; 猜想3.你的猜想是 ____。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
(3)【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验 | 试管1 | 试管2 | 试管3 |
实验 操作 | |||
实验 现象 | 铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 | 铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 | ______ |
(4)【结论与解释】
小聪得到的结论是:猜想 正确。
(5)【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应 (填“能”或“不能”)进行。若能进行,请你写出反应的化学方程式 ________________。
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下列叙述正确的是( )
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=
1×10-14
B.c(H+)等于1×10-7mol·L-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
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