某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用 (选填序号)。
A.生石灰 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.烧碱
(2)B装置的用 ;E装置的作用 。
(3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是 。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是 。
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式: 。
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?
氨基甲酸铵是一种用途广泛的化工原料。有关它的资料如下:①常温下,在干燥的空气中稳定,遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵;②熔点58℃,59℃则可分解成NH3和CO2气体;③在密封管内加热至120℃~140℃时失水生成尿素[CO(NH2)2];④酸性溶液中迅速分解;⑤合成氨基甲酸铵原理为:
(1)写出氨基甲酸铵在密封管内加热至1200C~1400C生成尿素的反应方程式:_______________
(2)滴液漏斗与容器A相连的导管的作用是 ,容器A内可用 (填药品名称)代替NaOH固体,仪器B名称________;盛放药品是:________。
(3)合成氨基甲酸铵的反应在一定条件下能自发进行,该反应的反应热ΔH_____0(填“>” “=”或“<”)(4)有同学建议该CO2发生装置直接改用“干冰”,你认为他的改进有何优点:(回答二点)
①________________;②________________
(5)该实验装置中有明显导致实验失败的隐患有:(指出主要二处)
①________________;②________________
用石灰石代替碱液处理酸性废水可降低成本。大多数情况下,利用石灰石处理含金属离子的酸性废水并不适用,原因在于酸与石灰石反应的限度,使溶液体系的pH不能达到6.0以上的排放标准。当酸性废水中含有Fe3+、Fe2+、Al3+时能利用石灰石处理该酸性废水,可使pH上升到6.0以上,达到满意效果,其研究步骤如下:
Ⅰ、向0.1mol/L 盐酸,加入石灰石粉,当溶液体系 pH 升至5.6 时, 再继续加入石灰石粉无气泡冒出,说明此时已达溶解平衡。
Ⅱ、向含Fe3+、Fe2+、Al3+的酸性废水中加入适量的0.1mol/L 盐酸和30% H2O2溶液,充分反应。
Ⅲ、将Ⅱ中获得的溶液加入到Ⅰ溶液中,得到混合液x,测得混合液pH<2.0。
Ⅳ、向混合液x中加入石灰石粉,有大量气体产生,并逐渐有沉淀生成。pH 升到 6.2时停止加石灰石粉。
(1)HCl的电子式是 。
(2)石灰石与盐酸反应的离子方程式是 。
(3)从化学平衡的角度分析CaCO3与盐酸反应的原理 (用化学用语表示)。
(4)CaCl2溶液显中性,步骤Ⅰ中溶液体系 pH = 5.6的原因是 。
(5)步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。
(6)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
(7)步骤Ⅳ中,当 pH 上升到 3.3 以上时,会促进Al3+的水解,Al3+水解的离子方程式是 。
(8)步骤Ⅳ中溶液体系的 pH 可上升到6.2,是因为生成Al(OH)3可与溶液中的HCO3-反应使c(CO32-)增大,该反应的离子方程式是 。
运用化学反应原理知识在工业生产中有重要意义。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。如甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标。
I、(一)甲醇在工业上可用CO和H2合成。
已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=—283 kJ·mol—1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)△H=—725kJ·mol—1
(二)若要求得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)的△H,还需要知道反应(用化学方程式表示) 的焓变。
工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ/mol
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/0C |
250 |
310 |
350 |
K |
2.041 |
0.250 |
0.012 |
(1)由表中数据判断△H= a 0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)="0.5" mol·L-1,则此时的温度为 ℃。
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
浓度mol/L 时间/min |
c(CO) |
c(H2) |
c(CH3OH) |
0 |
0.8 |
1.6 |
0 |
2 |
0.6 |
1.2 |
0.2 |
4 |
0.3 |
0.6 |
0.5 |
6 |
0.3 |
0.6 |
0.5 |
①反应从0 min到4 min之间,H2的反应速率为 。
②反应达到平衡时CO的转化率为 。
③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是 (填序号)。
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加H2的浓度
(4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1 molCO和2 mol H2,发生反应CO(g)+2 H2(g)CH3 OH(g)△H="a" kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则w1 w2(填序号)。
A.大于B.小于C.等于D.以上都有可能
II、甲醇在化学电源方面也有着重要应用。写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式: 。
【实验化学】
甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下:+ 2KMnO4
+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl
+KCl
实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100 ℃时, 反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有 、烧杯;操作Ⅱ的名称为 。
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是 。
(3)在操作Ⅲ中,抽滤前需快速冷却溶液,其原因是 ;如图2所示抽滤完毕,应先断开 之间的橡皮管。
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
(14分)天然气是重要的化石燃料和工业原料,其主要成分为甲烷。
(1)CO2气体排放会产生温室效应,将通入CO2碳化了的水在如图1所示的电解池阴极区进行电解,可以直接产生甲烷,加入硫酸钠为了增加导电性。
①写出电解时阴极的电极反应式
②电解时电解池采用阳离子交换膜,若采用阴离子交换膜会对电解产生的影响为 。
(2)将甲烷和硫反应可以制备CS2,其流程如下:
①反应1产生两种含硫的物质,则该反应方程式为
②反应当中,每有1molCS2生成时,需要消耗O2的物质的量为
③为了将含硫化合物充分回收,实验时需对反应1出来的气体分流,则进入反应2和反应3的气体气体关系为
(3)甲烷在高温下分解生成烃和氢气,若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,甲烷在高温下分解反应的化学方程式为 。