KCIO3在农业上用作除草剂,超细CaCO3广泛用于生产牙膏、无炭复写纸等。某同学在实验室模拟工业生产,利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质,过程如下:
I.残渣中主要成分是Ca(OH)2和 。
II.将I中的部分灰浆配成浊液,通入Cl2在一定的温度下只得到Ca(ClO3)2与CaCl2两种溶质,该反应的化学方程式是 。
Ⅲ、向II所得溶液中加入KCl,发生复分解反应,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得49.0克KClO3晶体,则理论上至少需要标准状况下Cl2 升。
Ⅳ、将I中的残渣溶于NH4Cl溶液,加热,收集挥发出的气体再利用。向所得CaCl2溶液中依次通入NH3、CO2,便可获得超细CaCO3,过程如下:
①根据沉淀溶解平衡原理,解释残渣中难溶盐的溶解原因 。
②CaCl2溶液中通入两种气体后,生成超细CaCO3的化学方程式是 。
③图示的溶液A可循环使用,其主要成分的化学式是 。
无铁硫酸铝是制造高档纸张和高级织物的重要原材料,制取无铁硫酸铝的工艺流程如下图所示。铝土矿酸溶后得到含铁(Fe2+和Fe3+)的硫酸铝溶液,再经过后续加工,最终得到成品无铁硫酸铝(溶液中各种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见表)。
(1) 试剂X可以用下列试剂中的__________(填编号)
a.铝土矿粉 b.氢氧化钠 c.氧化钙
开始 |
完全 |
|
Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Al3+ |
3.3 |
5.0 |
Mn2+ |
8.3 |
9.8 |
(2)生产中控制pH为3而不大于3的原因是_________________;
(3)除铁时,必须先加入高锰酸钾溶液,目的是_____________________;高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应生成活性二氧化锰,写出反应的化学方程式____________________;
(4)滤渣的含铁成分是__________;
(5)活性二氧化锰能和Fe(OH)3发生吸附共沉作用,用化学平衡理论解释活性二氧化锰的作用____________。
(11分)右图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。(已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ ·mol-1)
(1)该装置中(填a或b)为电池的负极,其电极反应为。
(2)已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中,各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性,即其反应原理可表示为2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g),试写出该条件下反应的平衡常数表达式K=; 在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高,试判断温度升高时该反应的平衡常K将 (填增大、减小、不变),其反应的正反应速率将(填增大、减小、不变);逆反应速率将(填增大、减小、不变);温度升高(填有利或不利于)电池将化学能转化为电能。
(3)又已知在该条件下H2O(l)=H2O(g)ΔH=+akJ·mol-1;CH3OH(l)= CH3OH(g) ΔH=+b kJ·mol-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量,则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供mol电子的电量。
下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
元素性质 |
元素编号 |
|||||||
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
氢化物的沸点(℃) |
-60.7 |
-33.4 |
-111.5 |
100 |
-87.7 |
19.54 |
-84.9 |
-161.5 |
最高化合价 |
+6 |
+5 |
+4 |
+5 |
+7 |
+4 |
||
最低化合价 |
-2 |
-3 |
-4 |
-2 |
-3 |
-1 |
-1 |
-4 |
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,可用于制备强酸甲;
②B与D可形成化合物BD、BD2,可用于制备强酸乙。
请回答:
(1)表中属于第三周期元素的是(用表中元素编号填写)。
(2)写出H的最高价氧化物的电子式:;
比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小:r()>r()>r() (均用实际的元素符号表示)。
(3)由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)________________。
a.MnO2b.FeCl3 c.Na2SO3d.KMnO4
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是:。
(本题11分)是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是__________________。
(2)B→C的反应类型是________。
(3)E的结构简式是__________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:__________________。
(5)下列关于G的说法正确的是________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
(本题10分)
为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OH浓硫酸170 ℃CH2===CH2+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是________(填编号)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应 |
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应 |
C.使溴水褪色的气体,未必是乙烯 |
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯 |
(2)乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是____________,它与溴水发生反应的化学方程式是___________________,在验证过程中必须全部除去。
(3)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取哪些方法?