(14分) 复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4,下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺:
已知:①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应;
② Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O
③ 12.16﹡1000﹡52.5%=6384,6384/152=42请回答下列问题:
(1)铁的常见氧化物有 ;
(2)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是 ,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法 ;
(3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是: ;
(4)生产中可获得的副产品是 ,提取该副产品的操作顺序是 (填写序号)
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却 d.结晶 e.洗涤
(5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为 L/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%)。
亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有________________________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是_____________,该反应的化学方程式为__________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。
氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)一定温度下,在1L容积恒定的密闭容器中充入2 mol N2和8molH2并发生反应。10min达平衡,测得氨气的浓度为0.4 mol·L-1,此时氮气的转化率为________。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,提出合理的建议______________(写出一条即可)。
(2)如图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成lmol CO2(g)和1 mol NO(g)过程中能量变化示意图,请写出该反应的热化学方程式_____________________。
(3)在容积恒定的密闭容器中,进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
①该反应的平衡常数表达式:K=_____________;
②试判断K1__________K2(填写“>”“=”或“<”);
③NH3(g)燃烧的方程式为:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),已知:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)△H=-483.6 kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H=+67.8 kJ/mol
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.0 kJ/mol
请计算NH3(g)的燃烧热________kJ/mol。
I.施安卡因(G)是一种抗心律失常药物,可由下列路线合成。
(1)已知A是的单体,则A中所含官能团的名称是______ 。
(2)B的结构简式为______;用系统命名法给C命各为______。
(3)C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式为______。F→G的反应类型为______。
(4)L是E的同分异构体,分子中含有苯环且苯环上一氯代物只有两种,则L所有可能的结构简式有、_______、_______、_______。
Ⅱ.H是C的同系物,其核磁共振氢谱有两个峰。按如下路线,由H可合成高聚物V
(5)H的结构简式为______。
(6)Q→V反应的化学方程式______.
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2与水反应生成乙炔的反应方程式为________.
(2)比较第二周期元素C、N、O三种元素的第一电离能从大到小顺序为 ______(用元素符号表示),用原子结构观点加以解释______。
(3)CaC中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为______;1molO22+中含有的Π键数目为_______。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCI晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为______。
(5)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为 _______。
(6)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______;分子中处于同一直线上的原子数目最多为______。
硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2制备绿矾。
(一)SO2和O2反应制取的反应原理为:2SO2+O22SO3,在一密闭容器中一定时间内达到平衡。
(1)该反应的平衡常数表达式为______。
(2)该反应达到平衡状态的标志是______。
A.v(SO2)=v(SO3) | B.混合物的平均相对分子质量不变 |
C.混合气体质量不变 | D.各组分的体积分数不变 |
(二)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
(3)B电极的电极反应式为______;溶液中H+的移动方向由______极到______极;电池总反应式为______。
(三)利用烧渣制绿矾的过程如下
测定绿矾产品中含量的实验步骤:
a.称取5.7 g产品,溶解,配成250 mL。溶液。
b.量取25 ml。待测液于锥形瓶中。
c.用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。
(4)滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)。
(5)用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是
(6)计算上述产品中的FeSO4.7H2O质量分数为______。