二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品,被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol ]。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段:
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚;2CH3OHCH3OCH3+H2O
②合成气CO与H2直接合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下:
(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式(结果保留一位小数) 。
(2)①方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚,尽管产率高,但是逐步被淘汰的主要原因是 。
(3)在反应室2中,一定条件下发生反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
A.低温高压 B.加催化剂 C.增加CO浓度 D.分离出二甲醚
(4)在反应室3中,在一定温度和压强条件下发生了反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是 (填序号)。
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(5)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0写出平衡常数的表达式: 。如果温度降低,该反应的平衡常数 。(填“不变”、“变大”、“变小”)
(6)如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。则a电极的反应式为:________________。
在一定条件下,Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2反应中, (填名称)是氧化剂, (填化学式)发生氧化反应, (填元素符号)元素被氧化,生成42g Fe时转移的电子的物质的量是mol .
氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。
提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。
①欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、 、 ;
②在滤液中加盐酸的作用是 ;
(2)用提纯的NaCl配制200g0.9%的生理盐水,需要NaCl的质量为 g。配制该溶液时所需要的玻璃仪器有
配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题:
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________等。
(2)计算、称量:需称量NaOH固体的质量为________。
(3)溶解、冷却。
(4)转移、洗涤。洗涤烧杯2~3次是为了__________________。
(5)定容、摇匀。定容的具体操作是______________________。
(6)本实验中需要使用玻璃棒,作用是_______、 。
(7)不规范的实验操作会导致实验结果的误差,下列使所配溶液的物质的量浓度偏高的是 ,偏低的是 (填字母序号)
A.容量瓶洗净后未烘干; |
B.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外 |
C.定容时俯视刻度线; |
D.将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容 |
E.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
分析城市空气样本,主要污染物为可吸入颗粒物pm2.5、SO2、NOx等,其主要来源为燃煤和机动车尾气排放等。
(1)某同学为检测样本中所含成份,将样本用蒸馏水处理制成待测试样,设计实验及实验现象如下:
① 该实验能确认存在的阳离子是 。
② 该实验检测出样本中有NO3-,根据是(用化学方程式解释) 。
③ 根据该实验能否确定样本中含有SO32-, (填“能”或“否”) ,若要确定SO32-,所需的实验药品可以是 。
(2)燃煤厂为减少SO2的排放,可采取的措施是:
① 洗涤含SO2的烟气,下列物质可作洗涤剂的是______。
a.浓NH3∙H2O b.NaHCO3 c.FeCl3 d.NaHSO3
② 将煤转化为清洁气体燃料,过程如图所示:
已知:反应①生成1molCO(g)的反应热△H= -110.5KJ/mol反应②生成1molH2O(g)的反应热△H= -241.6KJ/mol焦炭与水蒸气反应的热化学方程式是________________。
(3) 汽车尾气处理系统可将CO和NO转化成无毒物质,其化学反应方程式是________________
(4)为将CO和NO转化为无毒物质,某同学设计了如图装置。
①电极a是________极;
②甲的化学式是 ;
③电极b的电极反应式是____________。
高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
已知1:溶液Ⅰ中除MgSO4外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子
2:几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
Fe3+ |
Al3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
|
开始沉淀时 |
1.5 |
3.3 |
6.5 |
9.4 |
沉淀完全时 |
3.7 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
(1)向溶液Ⅰ中加入X的作用是____________。
(2)向溶液Ⅰ中加入的两种试剂先后顺序是______________(填化学式)。
(3)加入H2O2溶液反应的离子方程式是__________________。
(4)下图是Mg2+转化率随温度t的变化示意图:
① t1前Mg2+转化率增大的原因是____________;t1后Mg2+转化率下降的原因是(用化学方程式表示)______________。
② 向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是_________。