硫酸盐在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2,其工艺流程示意图如下:
某研究小组查阅资料得:
BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol-1 ①
BaSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol-1 ②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是 。
(2)反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)的△H= 。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个
①从原料角度看, ;
②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。
(4)该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该小组同学提出以下四种观点:
①当向含有SO42-的溶液中加入Ba2+ 使SO42-沉淀完全,则此时SO42-在溶液中的浓度为0
②加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④d点无BaSO4沉淀生成
其中正确的是 (填序号)。
Ⅱ.某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O。
请回答:
(5)H+由 极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b)。
(6)b极上发生的电极反应是 。
合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g)△H =" +131.3" kJ ,△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发(填:能或否)。
(2)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是。
(3)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时, 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=(填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)正V(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)。
③500℃、50MPa时,在容积为2L的容器中加入1molN2、3molH2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K=。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是(填序号)。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1 |
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2 |
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2 |
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能:1>2 |
常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
HA物质的量浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度(mol·L-1) |
混合溶液的pH |
甲 |
0.2 |
0.2 |
pH=a |
乙 |
C |
0.2 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
请回答:(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.2(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是。
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,HA是酸(选填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算): c(Na+)-c(A-)=mol·L-1, c(OH-)-c(HA)=mol·L-1。
在75℃左右,用HgSO4作催化剂,乙炔可水化为乙醛.但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用,H2S就是其中一种.现用乙炔水化法,只用块状电石、浓硫酸、水、NaOH溶液、HgO粉末五种物质制乙醛,装置如图:
请回答以下问题:
(1) 实验开始时,仪器A中盛放电石,B中应装入,其作用是.
(2) 仪器D中盛放水,其作用是.
(3) 蒸馏烧瓶F中应加入HgO和另外两种试剂,若将三者分别直接加入,请按加入的先
后顺序写出包括HgO在内的各试剂名称,将HgO加入F中的操作方法是.
(4) 装置图中,加热F的方式叫,所选用温度计G的量程表示正确的是__________(填代号).
A.0℃~50℃ | B.0℃~100℃ | C.0℃~200℃ | D.0℃~360℃ |
(5) 检验乙醛已制出的操作、现象是.
已知有机分子中烯键可以在一定的条件下发生臭氧分解反应,例如:,某有机物A的化学式是
,它可以在一定条件下合成一种感光性高分子材料,该材料在微电子工业上具有重要用途.
请回答:
(1) 指出下列反应的反应类型.反应II_____________;反应III_____________.
(2) 根据上述信息判断A中含有的官能团(或名称)______________________________.
(3) 写出下列物质的结构简式:C;D______________.
(4) 写出反应III的化学反应方程式(必须用结构简式表示):
____________________________________________________________________________
已知A为固态物质,实验室利用A与水反应制备气态物质B;F遇到FeCl3溶液显紫色;I 属于二元醇.各物质间的转化关系如下图所示:
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(1)请写出A的电子式____________________;反应⑤中加入的试剂是 .
写出结构简式: E ; F ;G ;H .
(2)以上各步反应中属于加成反应的有: ;属于取代反应的有: ;属于消去反应的有: ;属于聚合反应的有: 。(用序号填空)
(3)写出下列化学反应方程式
反应②________________________________________________________
反应④_______________________________________________________
反应⑧_______________________________________________________
反应⑩________________________________________________________
(4)写出1mol 物质I与足量的醋酸在浓硫酸加热条件下充分反应生成二元酯的方程式:
_________________________________________________________
写出F与Na2CO3溶液反应的离子方程式:
____________________________________________________________________________
(5)已知物质B在一定条件下可以转变成甲醛,请写出甲醛与银氨溶液反应的离子方程式:
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