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某反应体系中有物质:Bi2(SO4)3、NaMnO4、H2O、MnSO4、NaBiO3、Na2SO4、H2SO4。
(1)请将NaBiO3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。
(2)反应中,被氧化的元素是____________,氧化剂是___________。
(3)将氧化剂与还原剂及其已配平的化学计量数填入下列空格中,并标出电子转移的方向和数目。
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超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式:2NO+2CO 2CO2+N2;为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/ mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应是________ 反应(填写“吸热”、“放热”)。
(2)前2s内的平均反应速度v(N2)=________。
(3)此反应的平衡常数表达式为K=________。
(4)假设在容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃)四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | — | 315 | — |
熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | — | — | — |
升华温度/℃ | — | — | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式______________。
(2)装置A中g管的作用是______________;装置C中的试剂是____________;装置E中的h 瓶需要冷却的理由是______________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是______________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂?______(填 “是”或“否”),请说明理由__________。
②某同学称取5.000g残留物后,所处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________________。
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为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:
(Ⅰ)取5mL0.1 mol·L-1的KI溶液,滴加0.1 mol·L-1的FeCl3溶液5~6滴
(Ⅱ)继续加入2mLCCl4振荡
(Ⅲ)取萃取后的上层清液,滴加KSCN溶液
(1)探究活动(Ⅰ)和(Ⅱ)的实验现象分别为_____________、___________。
(2)在探究活动(Ⅲ)中,活动设计者的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)3,验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中,却未见溶液呈血红色,对此同学们提出了下列两种猜想。
猜想一:Fe3+已全部转化为Fe2+
猜想二:生成Fe(SCN)3浓度极小,其颜色肉眼无法观察
为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大
信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6]4-反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高
结合新信息,请你设计以下实验验证猜想
①请将相关的实验操作、现象和结论填入下表
实验操作 | 现象 | 结论 |
步骤一: | 产生蓝色沉淀 |
|
步骤二: |
| “猜想二”成立 |
②写出操作“步骤一”中发生反应的离子方程式______________________
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下列是有机化合物A的转化过程:
(1)若D在一定条件可以氧化为B,则A的结构简式:_______________________。
(2)若有 X、Y两物质与A是同类物质的同分异构体,也能发生上述转化。
①若B能发生银镜反应;C不能发生消去反应,则X的结构简式 ___________;
②若B,D均不能发生银镜反应;则Y的可能的结构简式 _______________。
(3)若 Z与A为不同类别同分异构体,并且具有下列性质:
①Z不能与NaHCO3溶液反应; ②Z不能使溴水褪色;
③1摩尔Z与足量金属钠反应可以生成1摩尔H2;
④Z分子的一氯取代产物只有二种(不考虑立体异构现象)。
则Z的结构简式 _____________________。
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烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮,例如:
一种链状单烯烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%,含氢11.6%,B无银镜反应。D在浓硫酸存在下加热,可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。G的分子式为C7H14O2。有关转化关系如下;
(1)B的相对分子质量是__________________。
(2)写出结构简式:A__________________、E_______________________。
(3)写出反应①、②的反应类型:①________________、②_______________。
(4)写出反应②的化学方程式:__________________________________________。
(5)F的一种同分异构体能发生酯化反应和银镜反应,其结构简式为__________。
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将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_______________________________、
______________。
(2)当加入35mL盐酸时,产生CO2的体积为___________mL(标准状况)。
(3)计算原混合物中碳酸钠、碳酸氢钠共_____________mol。
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工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热,使石灰石分解生产CO2。主要反应如下:
C+O2→CO2 ①, CaCO3→CO2↑+CaO ②
(1)含碳酸钙95%的石灰石2.0 t按②完全分解(设杂质不分解),可得标准状况下CO2的体积为_________________m3。
(2)纯净的CaCO3和焦炭混合物m g在石灰窑中完全反应,所得CO2的物质的量范围是_______________________。
(3)纯净的CaCO3和焦炭按①②完全反应,当窑内配比率=2.2时,窑气中CO2的最大体积分数为多少?(设空气只含N2与O2,且体积比为4∶1,下同)
(4)某次窑气成分如下:O2 0.2%,CO 0.2%,CO2 41.6%,其余为N2。则此次窑内配比率为何值?
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下列做法不能体现低碳生活的是 ( )
A.尽量购买本地的、当季的食物
B.用石油液化气代替天然气
C.瑞士馆用大豆纤维制成的红色幕帷,能发电,可天然降解
D.零排放的燃料电池汽车
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下列有关物质结构的表述正确的是 ( )
A.氧化铝的分子式Al2O3
B.CO2的电子式:
C.硫原子的最外层电子轨道表示式3s23p4
D.Cl-的结构示意图
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