工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾( FeSO4·7H2O )。
(1)若用98% 1.84 g/cm3的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液,则浓硫酸与水的体积比约为1: ▲ 。
(2)为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe2+的氧化率,某同学设计如下实验:取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中,然后加入5.00 g铁粉充分反应,收集到224 mL(标准状况)气体,剩余固体质量为3.88 g,测得反应后的溶液中Fe2+的物质的量为0.14 mol(不含Fe3+)。则该样品中Fe2+离子的氧化率为 ▲ 。
(3)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.4 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL 0.150 mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与V mL 0.2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。已知:MnO4-+Fe2++H+——Mn2++Fe3++H2O(未配平)
①V的取值范围为 ▲ ;
②若V=35,试计算混合物中CuS的质量分数。
【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(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)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 。
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)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 |
660 |
炉渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
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 。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)ΔH2
若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2= ;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:+3
2
,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为_________;
(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:
①N2的转化率为 ;
②右图中在状态A时,平衡常数KA (填写代入数值的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时,KA KB(填“>”、“<”或“=”)。
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:
反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为 ;反应在3 min时,条件发生了改变,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
现有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知他们的原子序数依次增大,元素A的原子只有一个电子层;又知元素A能分别与元素B、C、D形成电子总数相等的化合物分子X、Y、Z,Y有刺激性气味,Z常温下为液态,元素E的单质的水溶液有漂白性。
请回答下列问题:
(1)元素E的单质的饱和溶液与石灰石反应后所得溶液的漂白性增强的原因是 ;
(2)在锅炉水中加入C2A4,可以把锅炉表面的氧化铁还原为结构紧密的四氧化三铁保护层,C2A4被氧化,且反应中无污染物生成,写出反应的化学方程式(不必配平) ,1 mol C2A4参加反应转移电子的数目为 ,氧化产物的化学式为 ;
(3)化合物Y与元素C的最高正价氧化物的水化物按物质的量比为2:1完全反应后的水溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”),溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ;
(4)用X、D2 和能传导O2-的的固体电解质组成的原电池中,负极的电极反应式为 。
(5)A、B、D三种元素可以形成最简式为B2A4D且有香味的有机物,该有机物在酸性条件下可以水解,生成含碳原子数相同的两种常见有机物,这两种有机物均可用作食品调味剂。则这种有香味的有机物在一定条件下水解的化学方程式是 。
下列是芳香族化合物A、B、C、D、E的转化关系,其中A、E分子式分别是C9H8O和C9H8O2,E分子中除苯环外还含有一个六元环,且E中不含甲基。根据下列转化关系回答问题:
(1)写出A分子中所含官能团的名称____________。
(2)完成方程式,并写出反应类型:
A→B ,反应类型________________________。
B→C________________________,反应类型________________________。
(3)写出E的结构简式____________;写出由D反应生成高聚物的结构简式___________。
(4)D的同分异构体符合下列条件:①苯环有两个取代基;②取代基上无甲基;③能与FeCl3溶液发生显色反应;④能发生水解反应和银镜反应。
写出其中任意一种同分异构体的结构简式________________________。
下列A~G均是中学常见化合物,它们之间有如图的转化关系(部分反应物或生成物略去),已知B为一种气体,E、F、G三种化合物中均含有同一种元素M,且价态互不相同。请回答下列问题。
(1)M元素为____________。
(2)B是_________或_________,写出两种鉴别它们的方法________;____________。
(3)若A与G反应也能制B,且反应中n(A):n(G)=1:2,则此时该反应的离子方程式是________________________。
(4)若B与F在一定条件下反应生成一种化合物和一种单质,该反应的化学方程式为________________________。