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。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K=;根据下图,升高温度,K值将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是(用nB、tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是(填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
b、混合气体的密度不再改变
c、混合气体的平均相对分子质量不再改变
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是(填字母)。
a、c(H2)减少
b、正反应速率加快,逆反应速率减慢
c、CH3OH 的物质的量增加
d、重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
(5)根据题目有关信息,请在右下坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化(标明信息)。
(6)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,该电池中负极上的电极反应式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,则正极上发生的电极反应为:。
以A:为原料,某药物中间体合成路线如下(部分反应条件和产物略)
回答下列问题:
(1)1 molA完全燃烧要消耗mol 氧气,若与足量金属钠反应能生成mol氢气。
(2)写出反应①的类型:;D的结构简式:。
(3)写出B→C反应的化学方程式为。
(4)反应①、②的目的是。
(5)写出满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式。
a.不溶于水 b.能发生银镜反应 c.含有 —C(CH3)3
某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
(1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________、_________________。
(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。(写出两个)
(3)物质X的化学式为___________。“碱溶”时反应的离子方程式为____________。
(4)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al(OH) 3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是____________________。
(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品,例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后,常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:_______________________。
硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]广泛应用于电子、催化工业,其合成路线如下:
(1)已知(NH4)2Ce(NO3)6受热易分解,某科研小组认为反应原理如下,请补充完整:(NH4)2Ce(NO3)6CeO2·8OH + 8_____↑;CeO2·8OH
CeO2+ 4H2O↑+2O2↑。
在空气中加热(NH4)2Ce(NO3)6,除固体颜色有变化外,还可观察到的现象是_________。
(2)步骤Ⅰ中,将Ce(NO3)3·6H2O配成溶液,保持pH到4~5,缓慢加入H2O2溶液搅拌混合均匀,再加入氨水调节溶液pH,得到Ce(OH)4沉淀。该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
(3)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。
(4)为了研究步骤Ⅲ的工艺条件,科研小组测定了(NH4)2Ce(NO3)6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度,结果如图。从图中可得出三条主要规律:
① (NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大;
② _____________________________________________;
③ _____________________________________________。
利用碳-碳偶联反应合成新物质是有机合成的研究热点之一,如:
化合物Ⅰ可以由以下合成路线获得:
(1)化合物Ⅰ的分子式为__________________。
(2)化合物Ⅱ与溴的CCl4溶液发生加成反应,产物的结构简式为______________________。
(3)化合物Ⅲ生成化合物Ⅰ的化学方程式为_____________;(注明反应条件)化合物Ⅲ与NaOH水溶液共热的化学方程式为_____________。(注明反应条件)
(4)化合物Ⅳ是化合物Ⅲ的一种同分异构体,其苯环上只有一种取代基,Ⅳ的催化氧化产物Ⅴ能发生银镜反应。Ⅳ的结构简式为_____________,Ⅴ的结构简式为_____________。
(5)有机物与BrMgCH2(CH2)3CH2MgBr在一定条件下发生类似反应①的反应,生成的有机化合物Ⅵ(分子式为C16H17N)的结构简式为____________________。