某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: 。
(2)由CO和H2合成甲醇是放热的,方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②下图表示合成甲醇反应达到平衡后,每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件,反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的甲醇的含量最高的一段时间是 。图中t3时改变的条件可能是 。
(3)某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式 。
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式 ,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 mol/L。(假设溶液体积不变)
甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的________棒,乙池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是_________________________________________。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式____________________________________。
②甲池中碳极上电极反应式是____________________,乙池中碳极上电极反应属于____________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,池中溶液体积是2000 mL,则溶液混匀后的pH=________。
(8分)分别用一种试剂将下列物质中混入的少量杂质除去(括号内为混入的杂质)
物质 |
需加入的试剂 |
有关离子方程式 |
FeSO4 (Fe2(SO4) 3) |
||
Mg(Al) |
||
CO2 (HCl) |
||
SiO2(CaCO3) |
(7分)A、B、C、D、X均为中学化学常见的物质。它们之间存在如下图所示转化关系(图中反应条件略去)填写下列空白:
(1)若A为金属铝,B为氧化铁,写出反应A+B→C+D的一种用途
(2)若A为两性氢氧化物, B为NaOH溶液,写出反应A+B→C+D的离子方程式。
(3)若A为金属单质,B、C、D都是化合物,A与B发生的反应常用于刻制印刷电路板,该反应的离子方程式。
(4)若A、B、C为化合物,D、X为单质,A、B、C中肯定含有X元素的是
(12分)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是海洋矿物中的一种,它是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题:
(1)利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O2Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。已知CuFeS2中Fe的化合价为+2,Cu的化合价为+2,
①反应中被还原的元素是________(填元素符号),
②生成1 mol Fe2O3时转移电子的物质的量为________mol。
(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3,方法为:
①用过量稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②先将滤液氧化,再向其中加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
据以上信息回答下列问题:
A.①中过滤的目的是____________________,
B.②中将滤液氧化常常选用H2O2,其反应的离子方程式为____________________。
C.只能选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水,
①所选试剂为_
②证明炉渣中含有FeO的实验现象为
Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中容易被氧化,Fe(OH)2被氧化的化学方程为:。为了获得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时你觉得还需加入。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是。
(4)检验Fe3+存在的最佳试剂是,现象是。
(5)写出Fe与H20在一定条件下反应的化学方程式。