二甲醚(CH3OCH3)被称为21世界的新型燃料,在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)若要增大反应①中H2的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为 。
A.加入某物质作催化剂 | B.加入一定量CO |
C.反应温度降低 | D.增大容器体积 |
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a= mol/L。
(3)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= ;830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)二甲醚的燃烧热为1455 kJ·mol-1,则二甲醚燃烧的热化学方程式为
。
(5)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示。b电极是 极,写出a电极上发生的电极反应式 。
(8分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产流程如下:
(1)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g/mL), 它的物质的量浓度是 ____mol/L。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是(填编号).
A.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO |
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 |
C.为下一步反应提供碱性的环境 |
D.使副产物KClO3转化为KclO |
(3)从溶液II中分离出K2FeO4后,还得到副产品KNO3、KCl,写出③中反应的离子方程式: 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)与水反应时,生成红褐色胶体的同时释放出一种具有氧化性的气
体单质,请写出该反应的离子方程式:。
(10分) A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:__________________________________。
(2)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置:__________________。
(3)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式:__________________________________。
(4)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:__________________________。
(5)若A为淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质. B与C可反应生成A。请写出B的电子式______________。
(1)38 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.8mol Cl-,则ACl2的摩尔质量是________;A的相对原子质量是____________;ACl2的化学式是__________。
(2)质量分数为a的某物质的溶液m g与质量分数为b的该物质的溶液n g混合后,蒸发掉p g水。得到的溶液每亳升质量为q g,物质的量浓度为c。则溶质的相对分子质量为 。
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用下图表示:
请回答下列问题:
(1)写出实验流程中下列物质的化学式:试剂X:_______, 沉淀A:_______,沉淀B:________.
(2)上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是____________.
(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有___________(填化学式)杂质。
粗盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42—?_________。如果有,应该如何除去SO42—? _____________
(2)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是_____________________________________。
(3)将经过操作(2)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质? ________________。
(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
溶解时:_____________________;过滤时:_________________;蒸发时:____________。