实验室用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2气体时,可用NaOH溶液或Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体。
(1)用NaOH溶液吸收多余的SO2气体,若两者恰好反应生成Na2SO3溶液,则Na2SO3溶液中各微粒间浓度关系正确的是_______。
| A.c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+) |
| B.c(Na+)=2c(SO32-) + 2c(HSO3-) + 2c(H2SO3) |
| C.c(Na+) + c(H+)=2c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-) |
| D.c(H+) + c(HSO3-) + 2c(H2SO3)=c(OH-) |
(2)用Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体,写出SO2与Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式__________
(3)用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2气体一段时间后,吸收液中一定存在的离子有H+、Fe2+、SO42-和极少量 的OH-。某同学认为还可能存在其他离子,并提出假设进行实验探究。
①提出合理假设:
假设1:还存在HSO3-、SO32-;
假设2:还存在Fe3+;
假设3:___________________
……
②设计实验方案
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1:取少量吸收液于试管中,加稀硫酸酸化,然后再滴入几滴品红溶液; |
现象:________________________________ 结论:假设1不成立; |
| 步骤2:______________________________ ____________________________________。 |
现象:________________________________ 结论:假设2成立。 |
(14分) (1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:________________________________
______________________________________________________________________。
②ΔH2=__________kJ·mol-1。
③在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A.电解水制氢:2H2O
2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O(g)
2H2+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O
2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2O(g)
CO+3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即
图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
| 温度/℃ |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
| 平衡常数 |
667 |
13 |
1.9×10-2 |
2.4×10-4 |
1×10-5 |
A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0
C.在T ℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃,是因为此条件下,原料气转化率最高
(14分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种新型高效絮凝剂,常用于污水处理,在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示:
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
请回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH,除去Al3+,①pH的范围__________,②写出可能发生的离子方程式:________________。
(2)在实际生产中,反应Ⅱ中常同时通入O2,以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作__________。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)
,该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________。
Fe(OH)3的Ksp=____________。(提示,开始沉淀c(Fe3+)浓度为1.0×10-5mol/L)
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO
。为检验所得的产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________。
【化学—有机化学基础】
F、G为两种常用的塑料,可经下列路线制取。
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I.KNO3俗名硝石,是一种重要的化工原料,在农业上用途十分广泛,下面是一种KNO3制备方法的主要步骤:
(1)反应Ⅰ中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1︰2,该反应的化学方程式为。
(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是;从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是(填“趁热过滤”、“冷却过滤”)。
(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是:取少量K2SO4样品溶解于水,。
(4)整个流程中,可循环利用的物质除(NH4)2SO4外,还有(填化学式)。
(5)将硝酸与浓KCl溶液混合,也可得到KNO3,同时生成等体积的气体A和气体B。B是三原子分子,B与O2反应生成1体积黄绿色气体A和2体积红棕色气体C。B的分子式为。
II.(1)工业上可采用电化学的方法获得N2H4,装置如右图所示,则通入氧气的 一极为(填“正极”、“负极”),NH3反应的电极反应式为。
(2)肼(N2H4)可以在纯氧中燃烧生成氮气和水,为了充分利用其能量,有人设计了原电池装置,电极材料是多孔石墨电极,电解质为能够传导H+的固体电解质,请写出负极反应式。
G 是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)写出G中含氧官能团的名称
(2)B→C的反应类型是。
(3)E的结构简式是
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:
(5)某芳香化合物是G的同分异构体,写出同时符合下列条件的该同分异构体的结构简式 (写一种)
①遇氯化铁溶液显紫色 ②能发生银镜反应和水解反应 ③有四种不同化学环境的氢原子
(6)已知(1)
(2)苯酚具有还原性,易被硝酸等氧化剂氧化
根据已有知识并结合流程中相关信息,写出以苯酚和乙醇为主要原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2Br
CH2=CH2
