按以下装置图进行实验,填写有关现象及化学方程式
①A中现象是____________________
②B中浓硫酸的作用是____________________
③C中发生反应的化学方程式为____________________
④D中现象是____________________,反应的化学方程式是______________
⑤E中收集的气体是____________________
合成气是以H2、CO等为主要组成的供化学合成的原料气,回答有关问题:
(1)甲烷在一定条件下与水反应可得合成气,该反应中每转移1.2mol电子,所得合成气在表况下的体积为L。
(2)合成气在合成氨气时需除去CO,可利用以下反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
H=-41.16kJ/mol,对于该反应有关表述正确的是。
a.其他条件不变,缩小体系体积增大压强时反应速率不变,所以平衡不移动
b.绝热条件下,若测得该体系温度不再改变,则反应处于平衡状态
c.温度升高,该反应平衡常数增大
d.为提高CO转化率,可适当增加水蒸气用量
某温度下,H2O和CO按体积比5:l充入某恒容反应器,平衡时测得CO与CO2体积比l:9,则该条件下的平衡常数为(保留两位有效数字)
(3)为除去(2)中生成的CO2,可用碳酸钾溶液吸收,常温下pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH- 的物质的量浓度为,碳酸氢钾溶液中离子浓度大小顺序为
(4)CO2和NH3在一定条件下反应生成尿素[CO(NH2)2]:CO2(g)+2NH3(1)=H2O(1)+CO(NH2)2(1),CO2的转化率随温度变化曲线如下,则该反应H 0(填“>”或“<”),从合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理。
( 12分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业,下列是有关钛的冶炼及应用的问题。
(1)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)H=+141 kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=,
(2)钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一,主要反应原理为:4Na+TiCl44NaCl+Ti,该反应不能在水溶液中进行,一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2,另一原因(用适当化学方程式辅以必要的文字说明)。
(3)镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法,其主要反应原理如下:
MgCl2Mg+Cl2 TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
从海水中提取MgCl2时,先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,写出Mg(OH)2溶度积表达式:
可加入适当过量的熟石灰,从Mg(OH)2溶解平衡角度解释其原因
(4)TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12(钛酸锂),Li4Ti5O12可与LiMn2O4(锰酸锂)等正极材料组成理离子二次电池,工作时Li+ 在电池内定向移动,其电池反应为:,使用时先充电,写出其充电式的阳极反应,放电时Li+的移动方向。
高分子材料M在光聚合物和金属涂料方面有重要用途,M的结构简式为:
已知:A完全燃烧只生成CO2和H2O,其蒸气密度是相同状况下氢气密度的43倍,分子中H、0原子个数比为3:1。它与Na或Na2CO3都能反应产生无色气体。
(1)A中含有的官能团的名称是。
(2)下列说法正确的是(填序号字母)。
a.工业上,B主要通过石油分馏获得
b.C的同分异构体有2种(不包括C)
c.D在水中的溶解性很大,遇新制Cu(OH)2悬浊液,溶液呈绛蓝色
d.E—M的反应是缩聚反应
(3)写出A+D+H3PO4--E反应的化学方程式:,该反应类型是。
(4)F是A的一种同分异构体,F的核磁共振氢谱显示分子中有两种不同的氢原子。存在下列转化关系:
写出F、N的结构简式为:F:N:
写出反应①的化学方程式____
制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如下:
I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2。
II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯。
已知:
氢氧化物开![]() |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
试回答下列问题:
(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是。(填序号)
A.KMnO4 B.K2Cr2O4 C.H2O2 D.NaClO
(2)①加紧入的物质Y是。
②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式:。
(3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),应采取的措施是。
(4)①某同学利用反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑设计实验来制取CuCl2溶液,该同学设计的装置应该为。(填“原电池”或“电解池”)
②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液。
(5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表:
物质 |
FeS |
MnS |
CuS |
PbS |
HgS |
ZnS |
Ksp |
6.3×10-18 |
2.5×-13 |
1.3×10-36 |
3.4×10-28 |
6.4×10-53 |
1.6×10-24 |
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的除去它们。(选填序号)
①NaOH②FeS③Na2S
能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(I)十3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)△H= _1275.6 kJ·mol—1
②H2O(I) ="==" H2O(g)△H="+" 44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式(2分).
(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反应B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2
取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。
②对于反应A,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是。
A.升高温度 | B.增加CO2的量 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.按原比例再充入CO2和H2 |
③某温度下,将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) ="0.5" mol·L—1,,则该温度下该反应的平衡常数为。
④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极,稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________
(3)对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。,则该反应的化学方程式为________。(4)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则
溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)