下列说法正确的是(NA表示阿伏伽德罗常数)
A. 地下钢铁管道用导线连接锡块可以减缓管道的腐蚀
B. 1molCl2 溶于水后,溶液中Cl2、HClO、ClO-、Cl-四种粒子总数为2NA
C. 反应TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g) △H>0 能自发进行,其原因是△S>0
D. 常温下Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-2,则pH=10 含Mg2+的溶液中,c(Mg2+)<5.6×10-8 mol/L
化学在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列叙述正确的是
A. 暖贴中常有活性炭、氯化钠、水和还原铁粉等,使用时炭和铁粉发生反应放出热量
B. 糖类、油脂和蛋白质是人体必需的营养物质,故纤维素也能为人体提供营养
C. 为测定熔融氢氧化钠的导电性,可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
D. 《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”所用的分离操作方法是蒸馏
文献记载,铁粉在稀硝酸中会放出氢气。某同学进行如下验证和对比实验。
实验I. 室温下 (20℃), 在恒压密闭容器内放入过量铁粉和 2.0 mL 0.5 mol·L–1 HNO3,立即有气体生成。充分反应后,所得溶液几乎无色,收集到无色气体 6.0 mL。将该气体通入有空气的试管,无明显变化。点燃气体,有尖锐爆鸣声,试管壁出现液滴。取反应后溶液,加入足量 NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时,蒸气略有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。
(1)气体产物为氢气的证据是______________________ 。
(2)根据实验现象, 写出铁粉与 0.5 mol·L–1 硝酸反应时还原反应的半反应方程式。① 2H+ + 2e– = H2↑; ②_____________ 。
(3)该同学对产生氢气的原因提出假设:
假设 1:该浓度的硝酸中 H+的氧化性大于NO3-;
假设 2: H+的还原速率大于NO3-的还原速率;
I. 验证假设 1:用____(Cu或Mg)粉与_____ 硝酸反应,说明假设1不成立。实验证据是______________________ 。
II. 验证假设 2: 改变条件重复实验 I,结果如下(气体成分和溶液成分检验的现象与实验 I 相似)。
序号 | 金属状态 | 反应温度 | 实验现象 |
a | 铁粉 | 40℃ | 溶液略带黄色,气体 3.4 mL。 |
b | 铁粉 | 60℃ | 黄色溶液,气体 2.6 mL。 |
①根据实验现象,你认为假设2是否成立?简述理由。__________________________
②试分析温度对铁粉与硝酸反应生成氢气体积的影响。__________________________
(4)改用 3 mol·L–1 HNO3与过量铁粉反应, 有无色气体生成, 溶液变为深棕色。气体接触空气显红棕色,不可燃。 根据以上结论解释生成还原产物的原因__________________________
(5)综上所述,金属与硝酸生成氢气,需要控制哪些条件?__________________________________
用软锰矿(MnO2)、黄铁矿(FeS2)酸浸生产硫酸锰(MnSO4),并进一步制取电解二氧化锰(EMD)的工艺流程如下:
I. 将软锰矿、黄铁矿和硫酸按一定比例放入反应釜中,搅拌,加热保温反应一定时间。
II. 向反应釜中加入MnO2、CaCO3试剂,再加入Na2S溶液除掉浸出液中的重金属。
III. 过滤,向滤液中加入净化剂进一步净化,再过滤,得到精制MnSO4溶液。
IV. 将精制MnSO4溶液送入电解槽,电解制得EMD。
请回答下列问题:
(1)步骤I中搅拌、加热的目的是________。完成酸浸过程中反应的离子方程式:
FeS2 +
MnO2 +
===
Mn2+ +
Fe2+ + S + SO42-+
,_____________________
(2)步骤II中加入MnO2用于将浸出液中的Fe2+转化为Fe3+,该反应的离子方程式是________。加入CaCO3将浸出液pH调至pH=5,从而除掉铁,请解释用CaCO3除铁的原理:________。
(3)步骤IV中用如图所示的电解装置电解精制的MnSO4溶液,生成EMD的是________极(填“a”或“b”),生成EMD的电极反应式是_________。
(4)EMD可用作碱性锌锰电池的材料。已知碱性锌锰电池的反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。下列关于碱性锌锰电池的说法正确的是________(填字母序号)。
A.碱性锌锰电池是二次电池
B.碱性锌锰电池将化学能转化为电能
C.正极反应为:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
D.碱性锌锰电池工作时,电子由MnO2经外电路流向Zn极
半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分为H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
(1)步骤ⅰ,发生的是CO变换反应。
①CO变换反应的化学方程式是____________________________________。
②一定条件下,向体积固定为1 L的密闭容器中充入一定量半水煤气,发生CO变换反应。下图表示氢气与氮气的平衡体积比[V(H2):V(N2)]随外部条件X的变化关系。
Ⅰ.X代表的物理量是______________________________。
Ⅱ.CO变换反应的△H _____0(填“>”或“<”),判断的依据是_____________________________。
③若用a、b、c、d 分别代表CO变换反应中相关化学键:H-H、H-O、、C=O的键能(kJ·mol-1)的数值,已知CO的结构式是
。消耗1mol CO时,该反应的热效应 △H = _______________。
(2)步骤ⅱ中,用2.0 mol/L Na2CO3溶液作吸收剂脱除CO2。
①当溶液pH降至10的过程中(无沉淀析出),溶液中离子浓度关系正确的是________(选填字母)。
a.c(CO32-)+c(HCO3-) + c(H2CO3) =2.0 mol/L
b.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
c.c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)
②当脱除液失效时,请设计一种可使其再生的方法(结合化学方程式说明):___________________________。
EPR橡胶()和PC塑料(
)的合成路线如下:
(1)A的名称是 ___________。
(2)C的结构简式____________。
(3)下列说法正确的是(选填字母)_______________。
A. 反应Ⅱ的原子利用率为100%
B. 反应Ⅲ为取代反应
C. 1 mol E与足量金属 Na 反应,最多可生成标准状况下22.4 L H2
D. CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用
(4)反应Ⅰ的化学方程式是_______________________________。
(5)反应Ⅳ的化学方程式是_______________________________。
(6)已知:
以D和乙酸为起始原料合成无机试剂任选,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明反应试剂和条件)。______________