工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
A 、B 。
(2)碳酸化后发生反应的化学方程式是 。
(3)向母液 (选填图中字母)中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有
A.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(4)不用其它试剂,检查副产品NH4Cl是否纯净的方法及操作是 .
(5)Xg纯碱产品(含有碳酸氢钠)充分加热分解后,质量减少了Yg,则纯碱样品中碳酸氢钠的质量分数可表示为 。
(6)有人以硫酸钠和焦炭、石灰石在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。反应的化学方程式为_________ __ (已知产物之一为CaS);
碱式碳酸钴[ Cox(OH)y(CO3)z ]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;
③加热甲中玻璃管,当乙装置中____________(填实验现象),停止加热;
④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_____________________
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的______(填字母)连接在_________(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:
乙装置的质量/g |
丙装置的质量/g |
|
加热前 |
80.00 |
62.00 |
加热后 |
80.36 |
62.88 |
则该碱式碳酸钴的化学式为_________________。
(5)含有Co(AlO2)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为___________。
(6)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下:
已知:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
CO(OH)2 |
Al(OH)2 |
开始沉淀(PH) |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
完全沉淀(PH) |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
①净除杂质时,加入H2O2 发生反应的离子方程式为______________。
②加入CoCO3调PH为5.2~7.6,则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_____________。
③加盐酸调整PH为2~3的目的为__________________________________。
④操作Ⅱ过程为___________(填操作名称)、过滤。
为了保护坏境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(Fe主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(S04)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其它反应,请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。
(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全被还原,应选择 (填字母编号)。
A.KMnO4溶液 B.KCl溶液 C.KSCN 溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽,通入空气引起溶液pH降低的原因是 。
(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=﹣1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。
(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料,该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正极反应式是 。
(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%,将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性,所残留的硫酸忽略不计,按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3 kg
【化学—选修5有机化学基础】
物质A(C5H8)是形成天然橡胶的单体,它的一系列反应如下图所示(部分反应条件略去):
请按要求回答下列问题:
(1)反应①和③的反应类型分别是_____________、_____________。
(2)B的分子式为_________________;B形成高聚物的结构简式为_______________________。
(3)反应②的化学方程式为________________________。
(4)C为一溴代物,分子中含均2个,反应④的化学方程式为_____________________。
(5)A的名称是______________________。
写出所有符合下列条件的A的同分异构体的结构简式:____________________
①环状②核磁共振氢谱显示有2种氢原子③不含立体异构________________________。
高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂,实验室中可通过以下反应制得:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度数据见下表:
20℃ |
K2CO3 |
KHCO3 |
K2SO4 |
KMnO4 |
s(g/100g水) |
111 |
33.7 |
11.1 |
6.34 |
已知K2MnO4溶液显绿色,KMnO4溶液紫红色。
实验流程如下:
请回答:
(1)步骤①应在 中熔化,并用铁棒用力搅拌,以防结块。
A.烧杯 B.蒸发皿 C.瓷坩埚 D.铁坩埚
(2)①综合相关物质的化学性质及溶解度,步骤③中可以替代CO2的试剂是 。
A.二氧化硫 B.稀醋酸 C.稀盐酸 D.稀硫酸
②当溶液pH值达10~11时,停止通CO2;若CO2过多,造成的后果是 。
③下列监控K2MnO4歧化完全的方法或操作可行的是 。
A.通过观察溶液颜色变化,若溶液颜色由绿色完全变成紫红色,表明反应已歧化完全
B.取上层清液少许于试管中,继续通入CO2,若无沉淀产生,表明反应已歧化完全
C.用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明反应已歧化完全
D.用pH试纸测定溶液的pH值,对照标准比色卡,若pH为10~11,表明反应已歧化完全
(3)步骤④的操作是把滤液移至蒸发皿内,用小火加热,当浓缩至 (填实验现象)时,停止加热,冷却,即有KMnO4晶体析出。
(4)烘干时,温度控制在80℃为宜,理由是 。
(5)通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①实验时先将草酸晶体(H2C2O4·2H2O)配成标准溶液,实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL等多种,现配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液,需要称取草酸晶体的质量为 g。[已知Mr(H2C2O4·2H2O)=126]
②量取KMnO4溶液应选用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,则最终测定结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
中科院大连化学物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烃技术(简称DMTO)”荣获2014年度国家技术发明一等奖。DMTO技术主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段,相关反应的热化学方程式如下:
(i)煤气化制合成气:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
(ii)煤液化制甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(iii)甲醇制取低碳烯烃:2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)ΔH= -11.72kJ·mol-1……(a)
3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)ΔH= -30.98kJ·mol-1……(b)
回答下列问题:
(1)已知:C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH= +172.5kJ·mol-1,
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH= -41.0kJ·mol-1
反应(i)能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
(2)反应(ii)中以氢碳[n(H2)∶n(CO)]投料比为2制取甲醇,温度、压强与CO的平衡转化率关系如下图1。
①对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则A点时反应(ii)的Kp= (保留两位有效数字,分压=总压×物质的量分数)。
②比较P1 P2,Kp(Q) Kp(R)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③工业上常以铜基催化剂,压强5MPa,温度275℃下发生反应(ii),CO转化率可达到40%左右。为提高CO转化率除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有 (写出2个)。
④若反应(ii)在恒容密闭容器内进行,T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示;不改变其他条件,假定t2时刻迅速降温到T2,t3时刻体系重新达到平衡。试在图中画出t2时刻后甲醇浓度随时间变化趋势图(在图中标出t3)。
(3)烯烃化阶段:在常压和某催化剂作用下,甲醇的平衡转化率及乙烯、丙烯等物质的选择性(指除了水蒸气以外的产物中乙烯、丙烯等物质的物质的量分数)与反应温度之间的关系如图3。为尽可能多地获得乙烯,控制反应温度为550℃的理由是 。