资料显示:在煤中加入适量石灰石粉可使煤(含S)燃烧时产生的SO2转化成固体CaSO4 ,从而减少SO2排放,该方法被称为钙基固硫。这一过程是通过以下两步反应实现的:
㈠ CaCO3CaO+CO2 ㈡ 2CaO+2SO2+O2 =2CaSO4
对此,某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究。
已知实验所用样品:Ⅰ---S粉与CaCO3粉末的混合物
Ⅱ---CaSO4粉末
(1)实验一:①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2,加热至500℃左右,充分反应发现,B中红色消失、C中出现大量白色浑浊。停止该步实验的正确操作是 。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸,无明显现象。由此得知实验一过程中: A中发生反应的化学方程式是 ;C中反应的离子方程式是 。
③要获得与以上实验事实相一致的结论,可替代B中品红溶液的是 。
a.酚酞的NH3·H2O溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.酚酞的NaHCO3溶液 d.Br2的CCl4溶液
(2)实验二:①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2,并迅速加热升温,控制在1000℃左右,充分反应。发现B中红色消失,C中出现白色浑浊。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸,出现大量无色气泡,反应的离子方程式是 。
③反应结束后,将A中余下固体溶入水中,取其上层清液,滴加BaCl2溶液,立即有白色沉淀出现。
由此得知实验二: A中发生的反应有 (填选 “㈠”、“㈡”)。
(3)实验三:取样品Ⅱ装入A中。连续通入过量O2,加热至1200℃左右,充分反应,B中红色消失,则A中发生反应的化学方程式是 。比较实验一、二、三可知,如用该方法固硫,可行的基本条件是 。
(4)在中学化学实验室里,装置A通常只能选 为材料制作的玻璃管,但这种选择有一点不妥,其理由用化学方程式解释是: 。
(5)实验所需O2若改由空气提供,且对上述实验探究事实不产生影响,应在A前添加一装有某药品的装置。请将该药品和装置图示在图中的虚线框内。
超氧化钾(KO2)又称为化学氧自救剂,容易与空气中的水、二氧化碳等发生反应,主要用于煤矿井下急救。某兴趣小组拟选用如下装置制备超氧化钾(部分夹持仪器已略去)。
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向的连接顺序为____________________(填仪器接口的字母)。
(2)请根据完整的实验装置,完成下列实验步骤:①_____________________;②装入药品,打开分液漏斗活塞;③持续通入气体一段时间后,点燃酒精灯进行反应;④反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞;⑤拆除装置,取出产物。
(3)数据记录如下:
根据数据计算可得实验式KOx,则x=____________________。
(4)超氧化钾可吸收二氧化碳,并生成氧气,因此可以作为飞船、潜艇等密闭系统的氧气再生剂。写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式:____________________________________。与过氧化钠相比,其优点是____________________________________。
【化学——选修2:化学与技术】
丙酮和苯酚都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:
相关化合物的物理常数
物质 |
相对分子质量 |
密度(g/cm﹣3) |
沸点/℃ |
苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
回答下列问题:
(1)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号).
(2)反应②为 (填“放热”或“吸热”)反应.反应温度控制在50﹣60℃,温度过高的安全隐患是 .
(3)在反应器A中通入的X是 .
(4)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是 ,优点是用量少,缺点是 .
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是 (填编号.已知苯酚是一种弱酸)
a.NaOH b.CaCO3 c.NaHCO3 d.CaO
(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ,判断的依据是 .
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 .
亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取。
已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)装置C的作用是 ;
(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的方程式为 ;装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为 ;反应后的溶液中阴离子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外还可能含有的一种阴离子是 ;检验该离子的方法是 ;
(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤.
①减压,55℃蒸发结晶;② ;③ ;④ 得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是 ;
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为 。
锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2,其工艺流程图如下。
已知:GeO2是两性氧化物;GeCl4易水解,沸点86.6℃
(1)第①步滤渣主要成分有 (填化学式),实验室萃取操作用到的玻璃仪器有 。
(2)第③步萃取时,锗的萃取率与V水相/V有机相(水相和有机相的体积比)的关系如下图所示,从生产成本角度考虑,较适宜的V水相/V有机相的值为 。
(3)第④步加入盐酸作用 (答两点即可)。
(4)第⑤步反应的化学方程式 。
(5)检验GeO2·nH2O是否洗涤干净的操作是 。
冰晶石(Na3 AlF6)难溶于水,广泛应用于铝的冶炼。工业上用萤石(CaF2)为原料生产Na3 AlF6:
回答下列问题:
(1)在铝的冶炼中,Na3AlF6的作用是 。
(2)煅烧时总反应的化学方程式为,用水浸取后残渣的主要成分是
(3)煅烧后的固体在浸取前进行粉碎的目的是 ,为达到相同目的,常温浸取时还可采取的措施是 。
(4)写出向NaF溶液中加入硫酸铝溶液发生反应的离子方程式:__ __。NaF溶液呈碱性,用离子方程式表示其原因: ,因此在按化学计量加入硫酸铝溶液前,需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右,否则可能产生副产物
(5)97.5 kg含CaF2 80%萤石(杂质不含氟元素)理论上可生产Na3 AlF6 kg(设生产过程中的每一步含氟物质均完全转化)。