海带中含有的碘元素,以I-形式存在,因此可先用 将其氧化为________,
然后利用 这一特性检验。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH10 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/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:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
①该电池的能量转化形式为。
②该电池正极的电极反应为。
③工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的化学方程式为 。
化合物Ⅴ是中药黄芩中的主要活性成分之一,具有抗氧化和抗肿瘤作用。化合物Ⅴ也可通过下图所示方法合成:
回答下列问题:
(1)化合物Ⅲ的分子式为 ,1 mol该物质完全燃烧需消耗 mol O2。
(2)化合物Ⅱ的合成方法为:
合成肉桂酸的反应式中,反应物的物质的量之比为1︰1。反应物A的结构简式是 。
(3)反应①的反应类型为 。化合物Ⅰ和Ⅱ反应还可以得到一种酯,生成该酯的反应方程式为。(不用注明反应条件)
(4)下列关于化合物Ⅳ、Ⅴ的说法正确的是(填序号)。
a.都属于芳香化合物
b.都能与H2发生加成反应,Ⅳ消耗的H2更多
c.都能使酸性KMnO4溶液褪色
d.都能与FeCl3溶液发生显色反应
(5)满足以下条件的化合物Ⅰ的同分异构体Ⅵ的结构简式为
①遇FeCl3溶液显示特征颜色
②l mol Ⅵ与浓溴水反应,最多消耗1 mol Br2
③Ⅵ的核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为1︰1︰2︰2︰6
FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④........
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为。
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是。
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)。
(4)装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为。
(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;②。
工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品,其化学式为。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是,浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是。
(4)置换法除重金属离子所用物质C为。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
溶解度/g |
41.8 |
54.1 |
70.4 |
74.8 |
67.2 |
60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为、、过滤、干燥。
甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应I和II,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2 (g)……I CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ……II。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室,在一定条件下发生反应I,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为____________________。
②图中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数的值为__________。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3amol H2的混合气体在催化剂作用下,自发反应Ⅱ,生成甲醇。
③该反应的△H____0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。
A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.再充入1mol CO和3mol H2 |
④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 |
T(℃) |
N(CO)/n(H2) |
P(Mpa) |
i |
150 |
1/3 |
0.1 |
ii |
5 |
||
iii |
350 |
5 |
a.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
b.根据反应II的特点,在给出的坐标图中,画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明压强。