将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)2H2+O2 2CO+O2
2CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是_________和_________,或_________和_________ (填它们的化学式)。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n平(O2)="a" mol,n平(CO2)="b" mol。试求n平(H2O)="________" (用含a、b的代数式表示)。
银氨溶液放久后会产生叠氮化银(AgN3)而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。某研究小组设计了从银镜反应后的废液中(含过量的银氨溶液,假设不含单质银)回收银的如下两种实验流程:
(已知:[Ag(NH3)2]+在溶液中存在平衡:[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3)
(1)写出甲方案第①步废液与稀HNO3反应的离子方程式。
(2)甲方案第②步加入的铁粉要过量的目的是。
甲方案流程可能产生的大气污染物是。
(3)乙方案若最终得到银粉的质量偏大,排除未洗涤干净的因素,可能的原因是。
(4)实验室配制银氨溶液的操作过程是。
(5)已知乙方案第③步反应有H2S气体产生,若最终得到银粉21.6 g,不考虑其他损失,理论上该步需要加入铁粉g。
请回答下列化工生产中的一些问题:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在的郊区(填标号)。
A.有丰富黄铁矿资源的城市 |
B.风光秀丽的旅游城市 |
C.消耗硫酸甚多的工业城市 |
D.人口稠密的文化、商业中心城市 |
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为。
(3)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用吸收SO3。
(4)已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH <0,现将0.050 mol SO2和0.030 mol O2充入容积为1 L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%,则该条件下SO2的转化率为;该条件下的平衡常数为。
(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
炉渣中CuSO4的质量数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因。
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式。
某学习小组欲模拟从某工厂废液中回收丙酮、乙醇和乙酸的实验。制定了如下试验流程。
已知该废液中主要含有乙醇,其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。且各种成分的沸点如下表:
物质 |
丙酮 |
乙酸乙酯 |
乙醇 |
乙酸 |
沸点(℃) |
56.2 |
77.06 |
78 |
117.9 |
(1)馏分3的成分为____________。
(2)上述流程中调节pH=10的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)该小组同学的蒸馏装置如图所示。则A中温度计的位置正确的是________(填“a”“b”或“c”)。
(4)国家标准规定,优质高度浓香型白酒总酸量(以乙酸计)应不少于0.30 g/L,总酯量(以乙酸乙酯计)应不少于2.0 g/L。
①为测定某白酒样品的总酸量,取20.00 mL样品于锥形瓶中,加入酚酞指示剂2滴,用0.010 mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点。判断终点的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若该白酒样品为优质级,则消耗NaOH溶液体积应不小于________mL。
②白酒中的总酯量可用返滴法测定。往上题滴定后的溶液(恰好至终点)中再加入20.00mL0.100mol/L NaOH标准溶液,用图装置水浴加热半小时。冷却后用0.100mol/L的硫酸标准溶液滴定至终点。加热半小时的目的是______________________,冷凝管的作用是______________。已知最终消耗硫酸标准溶液7.70 mL,该白酒样品中总酯量为________g/L(保留小数点后三位数字)。
(5)下列操作会使总酯量测定结果偏高的是________(选填编号)
a.加热时未使用水浴和冷凝管
b.滴定前滴定管内无气泡,滴定后产生气泡
c.滴定管未用硫酸标准溶液润洗
菱锌矿的主要成分是碳酸锌,还含有少量的Fe2O3、FeO、CuO等杂质。如图是以菱锌矿为原料制取轻质氧化锌的一种工艺流程,该流程还可以得到两种副产品——海绵铜和铁红。
请结合下表数据,回答问题:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.3 |
9.7 |
Fe3+ |
1.5 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
(1)下列试剂中,________(填代号)可作为试剂甲的首选。
A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2 D.浓硝酸
根据所选试剂写出与之反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)氢氧化铁固体会吸附一些SO42-,如何洗涤Fe(OH)3固体以及如何判断是否洗涤干净?
洗涤方法:______________________________________________________________,判断是否洗涤干净的方法是_______________________________________。
(3)除铁步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH,其适宜的pH范围是______________;调节溶液pH时,除了氨水外,还可以加入下列物质中的________。
a.Zn b.ZnO c.Zn(OH)2 d.CuO
(4)经测定乙溶液中仍含有少量的Fe3+和Zn2+。若c(Fe3+)为4.0×10-17 mol·L-1,则c(Zn2+)为______________ mol·L-1。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17)。
合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为________(用小数表示,保留2位小数)。
(3)以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量碳粉,发生如下反应:2Fe2O3+C4FeO+CO2↑。