【題目】(Ⅰ)磷是生物體中不可缺少的元素之一,在自然界中磷總是以磷酸鹽的形式出現(xiàn)的,例如磷酸鈣礦Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3等.
(1)磷的某種核素中,中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1,則表示該核素的原子符號為 .
(2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在電爐中(約1550℃)下通過下面兩個反應共熔得到.
①2Ca3(PO4)2(s)+5C(s)═6CaO(s)+P4(s)+5CO2(g)△H1=+Q1kJmol﹣1
②CaO(s)+SiO2(s)═CaSiO3(s)△H2=﹣Q2kJmol﹣1
寫出電爐中發(fā)生總反應的熱化學方程式 .
(3)磷酸鈣與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃生成白磷,反應為:2Ca3(PO4)2+6SiO2=6CaSiO3+P4O10;10C+P4O10=P4↑+10CO↑,上述反應中的各種物質(zhì),屬于酸性氧化物的有 .
(Ⅱ)離子交換膜是一類具有離子交換功能的高分子材料.一容器被離子交換膜分成左右兩部分,如右圖所示.若該交換膜為陽離子交換膜(只允許陽離子自由通過),左邊充滿鹽酸酸化的H2O2溶液,右邊充滿滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),一段時間后右邊可觀察到的現(xiàn)象: ,若該交換膜為陰離子交換膜(只允許陰離子自由通過),左邊充滿含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右邊充滿含3mol Ba(OH)2的溶液,當有2mol SO42﹣通過交換膜時(若反應迅速完全),則左右兩室沉淀的物質(zhì)的量之比為 .
(Ⅲ)某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì),利用相關(guān)工藝可進行提純與綜合利用.通入一定量的N2后,在1500℃下與Cl2充分反應得到純化石墨與氣體混合物,然后降溫至80℃,分別得到不同狀態(tài)的兩類物質(zhì)a和b.(注:石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然,SiCl4的沸點為57.6℃,金屬氯化物的沸點均高于150℃.)
(1)若a與過量的NaOH溶液反應,可得兩種鹽,其中一種鹽的水溶液具有粘合性,化學反應方程式為 .
(2)若b與過量的NaOH溶液充分反應后,過濾,所得濾液中陰離子有 .
【答案】(Ⅰ)(1)(1分)
(2)2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+5C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+5CO2(g)△H=(Ql﹣6Q2)kJmol﹣1;
(3)SiO2P4O10
(Ⅱ)溶液由淺綠色變紅色;2:3;
(Ⅲ)(1)SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;(2)Cl﹣、OH﹣、AlO2﹣.
【解析】
試題分析:(Ⅰ)(1)在表示原子組成時元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù),左上角表示質(zhì)量數(shù),因為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和是質(zhì)量數(shù),P元素的原子序數(shù)是15,中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1,所以質(zhì)量數(shù)為15+15+1=31,所以表示該核素的原子符號為;
(2)①2Ca3(PO4)2(s)+5C(s)=6CaO(s)+P4(s)+5CO2(g)△H1=+Ql kJmol-1
②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s)△H2=-Q2 kJmol-1
依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到①-②×6得到化學方程式為:2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+5C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+5CO2(g))△H=(Ql-6Q2 )kJmol-1;
(3)能和堿反應生成鹽和水的氧化物是酸性氧化物,所以屬于酸性氧化物的是SiO2、P4O10;
(Ⅱ)離子交換膜是一類具有離子交換功能的高分子材料.一容器被離子交換膜分成左右兩部分,如圖所示.若該交換膜為陽離子交換膜(只允許陽離子自由通過),左邊充滿鹽酸酸化的H2O2溶液,右邊充滿滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),亞鐵離子通過陽離子交換膜進入左邊被鹽酸酸化的H2O2氧化,鐵離子通過陽離子交換膜進入右邊與KSCN溶液接觸,溶液變成血紅色,離子方程式為:2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+,若該交換膜為陰離子交換膜(只允許陰離子自由通過),左邊充滿含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右邊充滿含3mol Ba(OH)2的溶液,當有2mol SO42-通過交換膜時(若反應迅速完全),當有2mol SO42-通過交換膜時,根據(jù)電荷守恒則有4molOH-進入左室,左室生成氫氧化鋁4/3mol,右室生成2mol硫酸鋇,則左右兩室沉淀的物質(zhì)的量之比為2:3;
(Ⅲ)根據(jù)題意,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然,SiCl4的沸點為57.6℃,金屬氯化物的沸點均高于150℃;
(1)a應該是SiCl4,結(jié)合a與過量的NaOH溶液反應,可得兩種鹽,其中一種鹽的水溶液具有粘合性(Na2SiO3)得:SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;
(2)b是AlCl3、FeCl3、MgCl2的混合物,與過量的NaOH溶液充分反應后,過濾,所得濾液中陰離子有Cl-、OH-、AlO2-。
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【題目】高純氧化鐵是現(xiàn)代電子工業(yè)的重要材料。以下是用硫酸廠產(chǎn)生的燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵(軟磁a-Fe2O3)的生產(chǎn)流程示意圖:
(1)酸浸時,常需將燒渣粉碎、并加入過量H2SO4,其目的是____ ;濾渣的主要成分為 _____(填化學式)。
(2)加入FeS2時,發(fā)生反應②的離子方程式為___________。
(3)加入NH4HCO3目的是__________________!俺恋怼睍r,pH不宜過高,否則制備的FeCO3中可能混有的雜質(zhì)是_________________。檢驗FeCO3是否洗滌干凈的方法是_____________。
(4)煅燒時,發(fā)生反應④的化學方程式為_____________。
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【題目】ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過如圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。
(1)儀器A的名稱是________________。安裝F中導管時,應選用圖2中的_________。
(2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜__________(填“快”或“慢”)。
(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是________________________________。
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為_________________________。在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應,則裝置F的作用是_________________________________。
(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖所示。若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是_____________,
理由:_____________________________________________________________。
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【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海洋植物中提取碘的流程如下:
某化學興趣小組將上述流程②③設計成如圖所示:
已知氯水中含有Cl2,②中發(fā)生反應的化學方程式為Cl2+2KI=2KCl+I2。
回答下列問題:
(1)寫出提取過程①③中實驗操作的名稱:①________________,③________________。
(2)F中的現(xiàn)象是________________________。
(3)從碘的四氯化碳溶液中得到單質(zhì)碘還需進行的操作是________。實驗裝置如右圖所示,該實驗采用的加熱方式為_____________,儀器A的名稱為__________________。
(4)在灼燒過程中,將使用到的(除泥三角外)實驗儀器有____________。
A試管 B瓷坩堝 C坩堝鉗 D蒸發(fā)皿 E酒精燈
(5)現(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液。其實驗操作可分解為如下幾步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中;
B.把50mL碘水和15mL CCl4加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
C.檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩,并不時旋開活塞放氣,最后關(guān)閉活塞,把分液漏斗放正;
E.旋開活塞,用燒杯接收溶液;
F.從分液漏斗上口倒出上層水溶液;
G.將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔;
H.靜置,分層。
完成下列填空:
①正確操作步驟的順序是:(用上述各操作的編號字母填寫)
→ → →A→_________→G→E→F
②上述G步驟操作的目的是 。
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【題目】人體內(nèi)有20多種微量元素,它們的質(zhì)量總和不到體重的千分之一,但是對人體的健康卻起著重要作用.下列各組元素全部是微量元素的是( )
A. Na、K、Cl、S、O B. Mo、Mn、Fe、Zn、Cu
C. N、H、O、P、C D. Ge、Ca、Cu、Mg、C
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【題目】一定條件下,可逆反應X(g)+3Y(g)=2Z(g)若X.Y.Z起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為0),當達到平衡是X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L,0.3mol/L,0.08mol/L,則下列判斷不合理的是( )
A.c1:c2=1:3
B.平衡時,Y 和Z的反應速率之比為3:2
C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等
D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol/L
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【題目】下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1的是
A.將20gNaOH溶解在500mL水中
B.將22.4L HCl氣體溶于水配成1 L溶液
C.將1 L 10 mol·L-1濃鹽酸加入9L水中
D.將10gNaOH溶解在少量水中,恢復至室溫,再加蒸餾水直到溶液體積為250ml
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【題目】X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系如圖:若Y元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍。
(1) W的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____________。
(2)一定條件下,X的最低價氫化物與X的某種氧化物按2:3物質(zhì)的量比混合恰好反應生成X單質(zhì)和水,該氧化物的化學式為____________。
(3)寫出銅片置于Z的最高價氧化物水化物稀溶液,沒有明顯變化。加熱,依然如故。再通入空氣,溶液就逐漸變藍,反應的離子方程式:____________。
II.若Y和Z的核外電子數(shù)之和為20 。
(4)相對分子質(zhì)量為28 的Y的氫化物電子式為____________
(5)W的一種單質(zhì)溶于足量濃硝酸,反應過程轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是該單質(zhì)的20倍。反應的化學方程式:____________。
(6)X單質(zhì)熔點2076℃。沸點3927℃ ,晶體硬度近似于金剛石,則X單質(zhì)晶體屬于_______晶體;Z單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似,晶體內(nèi)化學鍵鍵角為____________。
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