上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。
A.稀硫酸 | B.氨水 | C.氢氧化钠溶液 | D.高锰酸钾溶液 |
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是_____________________________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为______________________________。
化学平衡常数K的应用具有现实意义,试完成以下填空:
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示__________, K值大小与温度的关系是:温度升高,K值_________________。(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
(2)在密闭容器中,将2.0 mol CO与10mol H2O混合加热到800℃,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.0,则CO的转化率为________ 。在800℃,若上述反应体系中各物质的浓度分别为c(CO)=2.0mol•L-1,c(H2O)=6.0mol•L-1,c(CO2)=3.0mol•L-1,c(H2)= 4.5mol•L-1,则此时该反应向_________ 方向移动。
依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量_____________________。
(3)已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________
(4) 已知下列反应的反应热为:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) △H=" -" 870.3 kJ• mol-1
②C(s)+O2(g) ===CO2(g)△H=" -393.5" kJ• mol-1
③H2(g)+O2(g) ===H2O(l) △H=" -" 285.8 kJ• mol-1
试写出由C和H2和O2生成CH3COOH的热化学方程式________________________________
(本题16分)工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下:
已知Ⅰ.白云石主要成分可表示为:CaO 32.50%;MgO 20.58%;Fe2O3 2.18%;SiO2 0.96%;其他 43.78%。
(1)为了提高白云石的煅烧效果,可以采取的措施是将矿石 _______。若在实验室中煅烧白云石,需要的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要 __(填序号)。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角 D.石棉网
(2)加入H2SO4控制pH时,终点pH对产品的影响如图8所示。则由图示可得到的结论及原因是:
①pH过高会导致___________________________下降,其原因是_______________________
②pH过低会引起____________________________ ,其原因可能是__________(填序号)
A.Fe2O3溶于H2SO4最终使产品混有杂质
B.SiO2溶于H2SO4最终使产品混有杂质
C.酸性过强,形成可溶的Ca(HSO4)2,最终使产品混有含钙的杂质
(3)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) |
40 |
50 |
60 |
70 |
MgSO4 |
30.9 |
33.4 |
35.6 |
36.9 |
CaSO4 |
0.210 |
0.207 |
0.201 |
0.193 |
根据上表数据,简要说明析出CaSO4.2H2O的操作步骤是、。
(4)写出沉淀反应中的离子方程式:。
(5)该生产流程中还可得到的一种副产品是_______________。
(6)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:
pH |
< 8.0 |
8.0 ~ 9.6 |
> 9.6 |
颜色 |
黄色 |
绿色 |
蓝色 |
25℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为(25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12)。
(本题16分)降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为研究的主要课题。
(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)ΔH =-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:______________________。
(2)在容积为2L的密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,在温度500℃时发生反应:
CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H<0。
CH3OH的浓度随时间变化如图。回答有关问题:
①从反应开始到20分钟时,H2的平均反应速率v(H2)=_________________
②从30分钟到35分钟达到新的平衡,改变的条件可能是__________________________
A.增大压强 B.加入催化剂 C.升高温度 D.增大反应物的浓度
③列式计算该反应在35分钟达到新平衡时的平衡常数(保留2位小数)
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO2和6mol H2,保持温度不变,达到新平衡时,CH3OH的浓度____________1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一种原电池的工作原理为:2Na2S2 + NaBr3 Na2S4 + 3NaBr。用该电池为电源,以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,使CO2在铜电极上可转化为甲烷。
①该电池负极的电极反应式为:______________________________________
②电解池中产生CH4一极的电极反应式为: ____________________________________。
(4)下图是NaOH吸收CO2后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3-、CO32-三种成分平衡时的组成分数。
下列叙述正确的是 _____________
A.此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-)
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO3-形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间
(本题16分)已知醛或酮可以发生如下反应:
苯丙氨酸()是合成APM的原料之一。APM的结构简式如图所示。
(1)指出APM的结构中含氧官能团的名称__________
(2)下列关于APM的说法中,正确的是 _。
A.属于糖类化合物 | B.分子式为C14H18N2O5 |
C.既能与酸反应,又能与碱反应 | D.能发生酯化反应,但不能发生加成反应 |
E.1 molAPM与NaOH反应最终生成1mol H2O
(3)APM在酸性环境水解的产物中,相对分子质量为133的有机物与氨基乙酸(H2N-CH2COOH)以1:1发生缩合反应形成一个含有六元环的化合物。该环状化合物的结构简式为______。
(4)苯丙氨酸的一种合成途径如下图所示:
①烃 A的结构简式为。1 molD完全燃烧消耗O2_______mol.
② 写出C → D反应的化学方程式:___________________________.
③ 某苯的同系物苯环上的一硝基取代物只有一种,该硝基取代物W是苯丙氨酸的同分异构体。W的结构简式为______________________。