氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。(1)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
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氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。 (1)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。 (2)下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 (填序号)。 a.测定镁和铝的导电性强弱 b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液 (3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。 已知:4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 =" -3352" kJ/mol Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) ΔH2 =" -521" kJ/mol Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。 (4)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为 。 (5)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)Si3N4(s) + 12HCl(g) △H<0 某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。 ①H2的平均反应速率是 mol/(L·min)。 ②若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (6)298K时,Ksp[Ce(OH)4]=1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp= 。 为了使溶液中Ce4+沉淀完全,即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10-5mol·L-1,需调节pH为 以上。 |
答案
(1)2Al +2OH-+6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ (2分) (2)c (2分) (3)4Al (s)+ 3MnO2 (s) = 3Mn(s) +2Al2O3(s) ΔH=–1789 kJ/mol(3分) (4)Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F (2分) (5)①0.024 (3分) ②减小 (2分) (6)c(Ce4+)•[c(OH-)]4 (2分) ; 8 (2分) |
解析
试题分析:(1)Al与NaOH、H2O反应生成Na[Al(OH)4]和H2,离子方程式为:2Al +2OH-+6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ (2)a、导电性与金属性强弱无关,错误;b、物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液中,Al3+与Mg2+浓度不相等,不能根据水解后溶液的pH判断金属性强弱,错误;c、向0.1 mol/LAlCl3中加过量NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后逐渐溶解,说明Al(OH)3呈两性,向0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液,生成白色沉淀,Mg(OH)2的碱性大于Al(OH)3,则Mg的金属性大于Al,正确。 (3)先写出Al与MnO2反应的化学方程式并注明状态,4Al (s)+ 3MnO2 (s) = 3Mn(s) +2Al2O3(s),然后根据盖斯定律求算焓变,∆H=∆H1-3∆H2=-3352 kJ•mol‾1+3×521 kJ•mol‾1="–1789" kJ•mol‾1,可写出热化学方程式。 (4)氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,根据元素守恒,铵盐为NH4F,配平可得化学方程式:Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F (5)①所得Si3N4(s)的物质的量为:5.60g÷140g/mol=0.04mol,则v(H2)=6×0.04mol÷2L÷5min=0.024 mol/(L·min)。 ②因为正反应方向气体的系数减小,若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,容器内压强不断增大,SiCl4(g)的转化率减小。 (6)根据溶度积的定义,Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp=c(Ce4+)•[c(OH-)]4;c(Ce4+)等于1×10-5mol·L-1,带入Ksp表达式,1×10-5•[c(OH-)]4=1×10—29,可得c(OH‾)= 1×10—6,则pH=8.sp表达式及计算。 |
举一反三
短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增,最外层电子数之和为14,A、C同主族,B、D也同主族,A、B在不同周期,X、Y均是由A、B、C、D四种元素组成的盐,X与Y相互作用,产生气体Z。下列说法正确的是 A.四种元素形成的简单离子半径按照D、C、B、A的顺序逐渐减小 B.A与其它元素形成的二元化合物的晶体类型相同 C.Z气体通入BaCl2溶液中无现象,再滴入FeCl3溶液则可看到有沉淀产生 D.将Z通入紫色石蕊试液中,试液先变红后褪色 |
A是有机羧酸盐,B、C、D是常见化合物; A、B、C、D焰色反应呈黄色,水溶液均呈碱性,其中B的碱性最强。X、Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关,它们的晶体类型相同。A与B等物质的量反应生成D和一种气体单质;C受热分解得到Y、D和X;B与C反应生成D和X。E由两种元素组成,式量为83,将E投入X中得到B和气体Z,Z在标准状况下的密度为0.76g·L-1。 (1)A的化学式是 。Y的电子式是 。 (2)X的沸点比同主族同类型物质要高,原因是 。 (3)写出E与足量盐酸反应的化学方程式 (4)写出在D的饱和溶液中不断通Y析出C的离子方程式 。 (5)A的一个重要应用是根据2A →P +H2↑得到P,P溶液中的阴离子通常用CaCl2使之沉淀,当它完全沉淀时,溶液中Ca2+的物质的量浓度至少为 。 (沉淀Ksp=2.3×10-9,当溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1,即可认为完全沉淀) (6)实验室常用P与足量HCl反应所得的有机物在浓硫酸条件下共热分解制某还原性气体,设计实验证明分解产物中还原性气体的存在 。 |
短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右图所示,其中Z的核电荷数是Y的2倍。下列判断不正确的是
A.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>Z | B.最高价氧化物的水化物的酸性:X<W | C.X元素的氢化物与其最高价氧化物的水化物能形成离子化合物 | D.Y的氢化物沸点远高于Z的氢化物,是因为H-Y键的键能高于H-Z键的键能 |
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X,Y,Z,W为四种短周期元素。X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的单质在通常状况下是黄绿色的气体;Z在地壳中的含量仅次于氧;Y、Z、W同周期,W的常见化合价为+2。下列说法正确的是A.原子半径:Y>Z>W>X | B.存放W单质的仓库失火可用泡沫灭火器灭火 | C.Z的氧化物通常形成分子晶体,分子内含有共价键 | D.Y的单质能把溴从溴化物中置换出来 |
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下列说法正确的是A.中国是目前全球最大的稀土提炼和加工国,对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径 | B.气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法,这三者中只有干馏是化学变化 | C.原子核外在离核较远区域的电子易失去,其原因是这些电子能量较低 | D.醋酸纤维、硝化纤维、合成纤维、光导纤维都可由纤维素在一定条件下制得 |
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