利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如下图所示:
(1)流程I中,欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,需将粗盐溶解后,按序加入药品进行沉淀、过滤。其加入药品顺序合理的是 。
a. Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液 b.NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液
c.NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液 d.BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液
(2)流程Ⅱ中,电解饱和NaCl溶液的离子方程式为 。从原子结构角度分析阴极之所以得到H2其根本原因是 。
(3)流程Ⅲ中,通过化学反应得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是 ,化学反应方程式是 。
(4)流程Ⅳ中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,提纯它的过程如下:将碳酸钠样品加适量水溶解、 、 、过滤、洗涤2-3次,得到纯净Na2CO3•10H2O。
② 对Na2CO3•10H2O脱水得到无水碳酸钠。
已知:Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+ H2O(g) ΔH1=" +" 58.73 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH1=" +473.63" kJ·mol-1
如把该过程中产生的气态水液化,将释放的热量反补给该生产过程所需的能耗,若不考虑能量无效损失,则理论上生产1molNa2CO3只需耗能92.36kJ,由此得出:
H2O(g) = H2O(l) △H= 。
铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛,铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。
(1)铝元素在元素周期表中的位置是。
(2)铝电池性能优越,铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注,其原理如图所示。
①该电池的总反应化学方程式为;
②电池中NaCl的作用是。
③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3(石墨为电极材料)时,电解过程中阳极的电极反应式为。
④某铝一空气电池的效率为50%,若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液,电解结束后,所得溶液(假设溶液电解前后体积不变)中NaOH的浓度为0.3 mol·L-1,则该过程中消耗铝的质量为
(3)氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂,聚氯化铝也被用于城市污水处理。
①氯化铝在加热条件下易升华,气态氯化铝的化学式为Al2Cl6,每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构,则其结构式为。
②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式。
软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于27℃时,MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+,相关反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣1”的主要成分是__________,“调pH至5~6”所加的试剂是_________(填“石灰水”或“稀硫酸”)。
(4)根据下表数据,选择“第2步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质A的化学式为________。
![]() Ksp ![]() 阳离子 |
CO32- |
F- |
OH- |
Ca2+ |
5.0×10-9 |
1.5×10-10 |
4.7×10-6 |
Mg2+ |
3.8×10-6 |
7.4×10-11 |
5.6×10-12 |
Mn2+ |
2.2×10-11 |
5.3×10-3 |
2.1×10-13 |
Zn2+ |
1.2×10-10 |
3.0×10-2 |
6.9×10-17 |
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是________。
甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一,该过程的主要反应是
反应①:CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH > 0
(1)已知:
CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1= -802 kJ·mol-1
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)ΔH2 = -283 kJ·mol-1
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)ΔH3 = -242 kJ·mol-1
则反应①的ΔH =_________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)其他条件相同,反应①在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。
①在相同条件下,三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。
②a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态。
③c点CH4的转化率高于b点,原因是________。
(3)反应①在恒容密闭反应器中进行,CH4和H2O的起始物质的量之比为1︰2,10 h后CH4的转化率为80%,并测得c(H2O)=0.132 mol·L-1,计算0~10 h内消耗CH4的平均反应速率_____(写出计算过程,结果保留2位有效数字)。
(4)在答题卡的坐标图中,画出反应①分别在700℃和850℃下进行时,CH4的转化率随时间t变化的示意图(进行必要标注)。
羰基化反应是制备不饱和酯的有效途径,如:
反应①:
化合物I可由化合物Ⅲ合成:
(1)化合物Ⅱ的分子式为________,化合物Ⅱ在NaOH溶液中完全水解的化学方程式为_________。
(2)化合物Ⅲ的结构简式为________,化合物Ⅳ通过消去反应生成化合物I的化学方程式为______(注明反应条件)。
(3)化合物Ⅴ是化合物Ⅱ的同分异构体,苯环上有两个取代基且能发生银镜反应,Ⅴ的核磁共振氢谱除苯环峰外还有两组峰,峰面积之比为1︰2,Ⅴ的结构简式为_________(写一种即可)。
(4)聚合物单体的结构简式为_________。用类似反应①的方法,利用丙炔与合适的原料可以合成该单体,化学方程式为________。
华法林是一种治疗心脑血管疾病的药物,可由化合物E和M在一定条件下合成得到(部分反应条件略)。
(1)A的名称为__________________,A→B的反应类型为_____________________
(2)D→E的反应中,加入的化合物X与新制Cu (OH)2反应产生砖红色沉淀的化学方程式为____________________________________________________________
(3)G→J为取代反应,其另一产物分子的结构简式为__________________
(4)L的属于酯类的同分异构体有______种;L的同分异构体Q是芳香酸,Q经下列反应
得到T。T的核磁共振氢谱只有两组峰,则Q的结构简式为,R→S的化学方程式为____________________________
(5)已知:L→M的原理为:①和②
,M的结构简式为。