某无色溶液X,由K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO-2、CO2-3、SO2-4中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实验:
(1)气体A是 (填化学式,下同),气体B是
(2)写出步骤①中产生气体的离子方程式____
(3)分别写出形成白色沉淀甲、生成气体B的反应的离子方程式 。
(4)通过上述实验,可确定X溶液中一定存在的离子是 。
尚未确定是否存在的离子是 ,请设计一个简单的后续实验来确定该离子是否存在,您设计的实验是 。
运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
则CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=________kJ·mol-1
(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________(填写序号).
a.使用高效催化剂 b.降低反应温度
c.增大体系压强 d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
(3)在一定压强下,容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=________(mol·L-1)-2;
③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式________________。
含铬化合物有毒,对人畜危害很大。因此含铬废水必须进行处理才能排放。
已知:
(1)在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去。
①写出Cr2O72-与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:________________。
②用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因:____。
(2)将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合成氢氧化物沉淀而除去。
①写出阴极的电极反应式:________________。
②电解法中加入氯化钠的作用是________________。
(3)铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3大量地用于电镀工业中。
①CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为____。
②CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如右图所示,则B点时剩余固体的成分是________________(填化学式)。
某研究小组用黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2气体,再用水吸收该气体可得ClO2溶液。在此过程中需要控制适宜的温度,若温度不当,副反应增加,影响生成ClO2气体的纯度,且会影响ClO2的吸收率,具体情况如图所示。
(1) 据图可知,反应时需要控制的适宜温度是________℃,要达到此要求需要采取的措施是______________。
(2) 已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO3-氧化成SO42-,请写出FeS2、氯酸钠和硫酸溶液混合反应生成二氧化氯(ClO2)的离子方程式:______________________。
(3) 该小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品6.0 g,通过反应和吸收获得400 mL ClO2溶液,取此溶液20 mL与37.00 mL 0.500 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应后,过量的Fe2+再用0.050 0 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7标准溶液20.00 mL。反应原理为:
4H++ClO2+5Fe2+=Cl-+5Fe3++2H2O
14H++Cr2O72-+6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O
试计算ClO2的“产率”(写出计算过程)。
普罗帕酮为广谱高效膜抑制性抗心律失常药。其合成路线如下:
(1)化合物C的含氧官能团为________和________(填官能团的名称)。
(2)反应①→④中属于加成反应的是________(填序号)。
(3)写出同时满足下列条件的A的同分异构体结构简式:________。
Ⅰ.分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物有两种;
Ⅱ.与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅲ.能发生银镜反应。
(4)产物普罗帕酮中会混有少量副产物F(分子式为C21H27O3N)。F的结构简式为________。
(5)化合物3羟基戊二酸二乙酯()是一种医药中间体,请结合流程信息,写出以丙酮、乙醇和甲醛为原料,制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
H2C=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下:
已知:反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反应。
(1)实验室制取氨气的化学方程式:。
(2)反应I的化学方程式为:。
(3)“灼烧”时发生反应的化学方程式:。
(4)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为:。
(5)副产品X的化学式是。
(6)为了减少产品Na2S2O5中杂质含量,需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为。检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是(填编号)
①酸性高锰酸钾②品红溶液③澄清石灰水
④饱和碳酸氢钠溶液⑤NaOH⑥稀硫酸