甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 |
平衡常数 |
温度℃ |
|
500 |
800 |
||
①2H2(g)+CO(g)![]() |
K1 |
2.5 |
0.15 |
②H2(g)+CO2(g)![]() |
K2 |
1.0 |
2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)![]() |
K3 |
|
|
(1)反应②是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 。
(4)甲醇燃料电池有着广泛的用途,同时Al—AgO电池是应用广泛的鱼雷电 池,其原 理 如右图所示。该电池的负极反应式是 。
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为 。
高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO2进行湿法浸取软锰矿(主要含MnO2,同时含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3)来制备。(已知亚硫酸酸性强于碳酸)
①将过量的SO2气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作,并控制温度加热反应;
②向浸锰结束后的滤液中加入MnO2、同时通入空气,再用Na2CO3溶液调节pH为3.7后
过滤分离;
③调节滤液pH值为6.5~7.2 ,然后加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。
工业流程图如下:
已知生成氢氧化物的pH如下表:
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
8.3 |
完全沉淀pH |
3.7 |
9.6 |
9.8 |
请根据题中有关信息回答问题:
(1)“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有。
(2)由图可知,副反应MnSO4+ SO2 MnS2O6的△H0(填>、<或=),为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是。
(3)步骤②中加入MnO2和通入空气的作用。
(4)③中控制温度为60~70℃,温度不宜太高的原因是。
(5)与传统的电解法制MnCO3工艺相比较,新工艺的优点是(写两点)。
三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下:
(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因,如何用简单方法判断其已洗涤干净。w ww.k s5u. co m
(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是。
(3)用上图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:①将产物收集到蒸发皿中;②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应室进行反应,继续升温到650℃;③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度
控制在50~60℃之间;④反应管出口端出现了CrCl3升华物
时,切断加热管式炉的电源;⑤停止加热CCl4,继续通人氮气;⑥检查装置气密性。正确的顺序为:⑥→③→。
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3 + 3CCl4 → 2CrCl3 + 3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式为。
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为。w ww.k s5u. co m
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为。
(8分)在标准状况下,35.5g氯气的体积是____________L,将其与氢气完全化合,需氢气的物质的量是________________mol,将生成的气体制成1L溶液,溶质的物质的量浓度是_____________mol·L-1,将此溶液取出20mL加蒸馏水稀释成200mL溶液,此稀稀后的溶液中溶质的物质的量浓度是_________________mol·L-1。
(6分)新制的氯水含有的分子和离子,现分别做如下实验:
将紫色石蕊试液滴入,溶液显红色,起作用的粒子是______________。
上述溶液逐渐褪去,起作用的粒子是__________________________。
加入AgNO3溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,起作用的粒子是_____。
某课外活动小组研究金属钾的性质。他们通过Na、K原子结构示意图及查找有关资料,知道了Na、K属于同一类物质,且K燃烧生成KO2。请完成下列内容:
(1)观察钾的切面。硬度: ,颜色:
(2)预测钾的性质,并进行实验验证(用化学方程式表示):
①在空气中缓慢氧化: ;
②点燃,发生剧烈燃烧: ;
③与水剧烈反应: 。
(3)结论:钾是一种活泼的金属单质,其化学性质比钠活泼。
(4)该小组研究钾的性质用到了哪几种方法。
答: 。