- 化学反应原理
- 共2396题
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去。清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;
Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。
(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是_____。
(2)已知:
根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程_____。
(3)在步骤Ⅱ中:
① 被除掉的水垢除铁锈外,还有 。
② 清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因_____。
(4)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是 。
(5)步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜。
① 完成并配平其反应的离子方程式:
②下面检测钝化效果的方法合理的是 。
a. 在炉面上滴加浓H2SO4,观察溶液出现棕黄色的时间
b. 在炉面上滴加酸性CuSO4溶液,观察蓝色消失的时间
c. 在炉面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液,观察出现蓝色沉淀的时间
d. 在炉面上滴加浓HNO3,观察出现红棕色气体的时间
正确答案
见解析。
解析
(1)
(2)CaSO4在水中存在平衡,用Na2CO3溶液浸泡后,Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3,使上述平衡右移,CaSO4转化成CaCO3,然后用盐酸除去。
(3)① CaCO3、Mg(OH)2、SiO2
② 2Fe3+ + Fe == 3Fe2+
(4)将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉
(5)① 2 2 1 1 1Fe2O3 2OH-
② bc
知识点
某离子反应涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒。其中NH4+的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列判断错误的是
正确答案
解析
略。
知识点
一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)该同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在。
设计实验证实如下:
① 盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是______。
② 根据现象ⅱ,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:
a. 浅棕色气体是______。
b. 实验1的目的是_______。
c. 实验1、2说明反应生成了NO,将生成NO的离子方程式补充完整:
(3)再假设:若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下:
为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润KI—淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。
① 刺激性气味的气体是______。
② 产生该气体的离子方程式是______。
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是______。
(5)实验结果证实:NO3在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物。习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-。
正确答案
见解析。
解析
(1)还原性
(2)① 6H+ + Al2O3 == 2Al3+ + 3H2O
② a.NO2
b. 对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能
c. 1,1,4H+,1,1,2H2O
(3)① NH3
② 8Al +3NO3- + 5OH- + 2H2O == 3NH3↑+ 8AlO2-
(4)2Al +2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑
知识点
已知Ca(OH)2与Cl2反应的氧化产物与温度有关,在一定量的石灰乳中通入足量的氯气,二者恰好完全反应。生成Cl-、ClO-、ClO3-三种含氯元素的离子,其中ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。
(1)t1时,开始有ClO3-生成的原因是___________________________。
(2)t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的化学方程式为___________________________。
(3)该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是_________mol。
(4)若反应物的量不变,在某温度下恰好完全反应时,氧化产物比值为,则n(Cl-)=____mol(用含a的代数式来表示)。
正确答案
(1)反应放热使温度升高,在较高温度下可生成ClO3-
(2)10Cl2 +10Ca(OH)2→Ca(ClO3)2+2Ca(ClO)2+7CaCl2+10H2O
(3)5
(4)(5a+25)/(a+3)
解析
略
知识点
工业上为从4J29合金(铁钴镍合金)废料中提取钴和镍,一般先用硫酸溶解合金使成为Fe2+、Co2+、Ni2+,再把Fe2+氧化为Fe3+,从而使Fe3+转化为某种沉淀析出,达到与Ni2+、Co2+分离的目的.生产上要使Fe2+氧化为Fe3+,而不使Co2+、Ni2+氧化的试剂是NaClO或NaClO3(均含少量H2SO4)溶液,反应的部分化学方程式如下(A为还原剂):
NaClO +A + B → NaCl + C + H2O
NaClO3 +A + B → NaCl + C + H2O
(1)请完成以上化学方程式:__________________________,_______________________.
并回答实际生产上采用NaClO3来氧化Fe2+比较合算的理由:_______________________.
(2)配平下列离子方程式,并回答问题:
(3)已知有3.21 g Fe(OH)3参加反应,共转移了5.418×1022个电子,则n=______;
(4)根据上述 28,29题推测FeO能与下列哪些物质反应(只填序号)__________。
A. Cl2 B. SO2 C. H2S D. O2
正确答案
(1)NaClO +2FeSO4 +H2SO4 → NaCl + Fe2(SO4)3 +H2O
NaClO3 +6FeSO4 +3H2SO4 → NaCl + 3Fe2(SO4)3 +3H2O
相同质量NaClO3比NaClO氧化更多的Fe2+ 。
(2) 2,5-n,n → 2,5-n,3+n
(3)n=2
(4) BC
解析
略
知识点
铁屑可用于地下水脱氮,其实验室研究步骤如下:
Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5 mol/L盐酸中进行预处理。
Ⅱ、30 min后,用去离子水反复冲洗,至冲洗后液体的pH为中性。在N2保护下烘干备用。
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。
请回答:
(1)盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是 。
(2)烘干时需要在N2保护下进行的原因是 。
(3)将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧,最终得到的固体是 。
(4)将酸性条件下,铁与NO3-反应的离子方程式补充完整:
(5)已知活性炭能吸附NH4+ 、OH-。步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以提高脱氮的效果,其原因是 。
(6)研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4 和8. 5 时,NO3-的去除率分别为90% 和15%。正常地下水中含有CO32-,会影响脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因 。
正确答案
见解析。
解析
(1)Fe2O3+ 6H+= 2Fe3+ +3H2O
(2)防止铁屑在空气中被氧化
(3)Fe2O3
(4)4 Fe + NO3-+ 10H+=4 Fe2+ + NH4+ +3H2O
(5)活性炭的添加使其和铁构成了无数个微小的铁碳原电池加快反应速率,其次活性炭吸附生成物NH4+ 、OH-能降低出水中的NH4+的浓度。(并且能降低出水pH 值,这可能是因为活性炭能够吸附OH-。)
(6) CO32-+H2O HCO3-+ OH-增大了溶液的pH会降低脱氮效果;Fe2+ + CO32-= FeCO3↓覆盖在反应物的表面阻止反应进行。
知识点
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 。为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。(写一种即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O; 3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O
① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是 。
(4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K= ,若继续加水稀释,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:
□Cr2O72-+□S2-+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-
正确答案
(1)FeO·Cr2O3
(2)粉碎矿石、升高温度
(3)① 少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物。
② Na2Cr2O7和Na2SO4
(4); 正向
(5) 4 ; 6 ; 19 ; 8 ; 3 ; 14
解析
略
知识点
铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第VIII族,原子序数是26,最外层有2个电子。元素铁的原子结构示意图是________。
(2)硫酸亚铁溶液中加入H2O2 氧化时,发生反应的化学方程式为________;检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是________。
(3)____Fe(OH)3 +____NaClO+____→____Na2FeO4+____NaCl +____H2O
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾强,其本身在反应中被还原为Fe3+。Na2FeO4之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是________。
正确答案
(1)
(2) H2O2+H2SO4+2FeSO4=Fe2(SO4)3+2H2O;将适量硫酸铁溶置于洁净试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,溶液紫色退去,则证明其中含有Fe2+,否则不含。
(3)2;3;4NaOH;2;3;5
(4)六价铁被还原成三价铁,三价铁水解生成氢氧化铁胶体,具有较大的表面积,能吸附杂质而沉降下来达到净水的目的
解析
略。
知识点
27.(1)请将5种物质:、
、
、
和
分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
_________+__________→__________+__________+__________+ H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质是( ),被还原的元素是( )。
(3)反应中1 mol氧化剂( )(填“得到”或“失去”)( )mol电子。
正确答案
(1)
(2); N
(3)得到 ; 4
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
11.若在强热分解的产物是
和H2O,则对该反应的下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.下表是氧族元素的相关性质
请根据表回答下列问题:
(1)硒的熔点范围可能是( )。
(2)氢硒酸有较强的( )(填“氧化性”或“还原性”),因此放在空气中长期保存易变质,其可能发生在化学反应方程式为( ) 。
(3)工业上可用来制备H2Te,完成下列化学方程式:
(4)已知在常温下,H2和S反应生成17gH2S放出56.1KJ的热量,试写出硫化氢分解的热化学方程式:( ) 。
(5)下图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分另表示氧族中某一元素的单质,Q为相同物质的量的单质与H2反应放出的热量。则:a代表( ),c代表( ) (均可单质名称)
27.下表是氧族元素的相关性质
请根据表回答下列问题:
(1)硒的熔点范围可能是
(2)氢硒酸有较强的 (填“氧化性”或“还原性”),因此放在空气中长期保存易变质,其可能发生在化学反应方程式为 。
(3)工业上可用来制备H2Te,完成下列化学方程式:
□+□ ===
(4)已知在常温下,H2和S反应生成17gH2S放出
56.1KJ的热量,试写出硫化氢分解的热化学方
程式: 。
(5)右图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的
能量变化示意图,其中a、b、c、d分另表示
氧族中某一元素的单质,Q为相同物质的量
的单质与H2反应放出的热量。则:
a代表 ,c代表
(均可单质名称)
正确答案
正确答案
27.某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。
③一段时间后,将导管末端伸人集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通人一定量的N2,至装置中气体变为无色。
回答下列问题:
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有( )(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因( )。
(2)装置C的作用是( )。
(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HC1还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①( );② ( )。
(4)实验证明,Na2O2与干燥的HC1能反应,完成并配平该化学方程式。
该反应( )(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是( )(要求答出要点)
正确答案
解析
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知识点
27. “低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(系数按顺序填在答题卷上)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为( )(取二位小数,下同)。
②该反应为( )(填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K= ( )。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如下图所示的原电池装置。
①该电池正极的电极反应为( ) 。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为( )。
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp= 2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合(忽略混合前后溶液总体积的变化),若Na2CO3溶液(混合前)的浓度为2×10—4 mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为( )mol/L
正确答案
解析
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知识点
26.运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。
(1)下列关于氯水的叙述正确的是________(填写序号)。a.氯水中存在两种电离平衡b.向氯水中通入SO2,其漂白性增强c.向氯水中通入氯气,c(H+)/c(ClO-)减小d.加水稀释氯水,溶液中的所有离子浓度均减小e.加水稀释氯水,水的电离平衡向正反应方向移动f.向氯水中加少量固体NaOH,可能有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
(2)氯气在工业上有着极其广泛的用途。工业上通过氯碱工业生产氯气,其反应的离子方程式为________ 。用惰性电极电解100 mL饱和食盐水,当阴极产生标准状况下11.2 mL气体,忽略溶液体积的变化时,所得溶液的pH=________。
(3)常温下,已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:
写出84消毒液(主要成分为NaClO)露置在空气中发生反应的有关化学方程式 ________。若将84消毒液与洁厕剂(含有浓盐酸)混合使用可能会导致中毒,请用离子方程式解释有关原因______。
(4)服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液,并加入几滴淀粉试液,然后向试管中逐滴加入氯水,观察到溶液由无色变为蓝色,若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色。完成并配平溶液颜色由蓝色变为无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):________+________+________—→____HIO3+________。
正确答案
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请从36~38题中任选一题作答
36.【化学——选修2:化学与技术】第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。
(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:
已知相同条件下:
用表示
,则
=( );
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为( ),三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为( );
(3)次磷酸钠( )可用于工业上的化学镀镍。
①化学镀镍的溶液中含有 和
,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)_____ + ____
+ _____ → ___
+______
+ ____
(b)
请在答题卡上写出并配平反应式(a);
②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。方法上的不同点:( );原理上的不同点:( );化学镀的优点:( )。
37.【化学—选修3:物质结构与性质】
金属铜与金属锰及其化合物在工业上有着广泛的应用:
(1) 的外围电子排布图可表示为( );
(2)Mn基态原子核外处在能量最高的能级上的电子共有( )种不同的运动状态;
(3)在铜锰氧化物的催化下,空气中CO被氧化成,HCHO被氧化成
和
① 和
是等电子体,则
的结构式为( );
② HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为( );
(3)向溶液中加入过量NaOH溶液可生成
。不考虑空间构型,
的结构可用示意图表示为( );
(4) 用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm(提示: ),又知铜的密度为
,则铜晶胞的质量是( )g(保留两位小数);阿伏加德罗常数为( )(列式计算,保留两位小数)。
38.【化学—--选修5:有机化学基础】
以乙炔或苯为原料可合成有机酸,并进一步合成高分子化合物PMLA。
I.用乙炔等合成烃C。
(1)A分子中的官能团名称是( )、( )。
(2)A的一种同分异构体属于乙酸酯,其结构简式是( )
(3)B转化为C的化学方程式是( ),其反应类型是( )。
II.用烃C或苯合成PMLA的路线如下。
已知:
(4)1 mol有机物H与足量溶液反应生成标准状况下的
44.8 L,H有顺反异构,其反式结构简式是( )
(5)E的结构简式是( )
(6)G与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式是( )
(7)聚酯PMLA有多种结构,写出由制PMLA的化学方程式(任写一种)( )。
正确答案
36.(1)
(2);
(3)
(4)化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应;装置简便,节约能源,操作简便
37.(1)
(2)5
(3)①,②
(4)
(5)
38.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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