海洋是一个巨大的化学资源宝库,下图是海水加工的示意图:
(1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有 (写出两种)。
(2)下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。写出下图中试剂A的化学式 ,
溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)制备金属镁是通过电解熔融的,而不用MgO,其原因是
。
(4)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和Cl2。海水中得到的粗盐往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是 。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,阳离子交换膜的作用是 。
近年来大气问题受到人们越来越多的关注。按要求回答下列问题:
Ⅰ.实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),△H0,对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。在2L密闭容器中,通入5mol CH4与5mol CO2的混合气体,一定条件下发生上述反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
则p1、p2、p3、p4由大到小的顺序 ,该反应的正反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,当1000℃甲烷的转化率为80%时,该反应的平衡常数K=________。
Ⅱ.PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关,化石燃料燃烧同时放出大量的SO2和NOx。
(1) 处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)△H1=-574kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160kJ·mol-1
CH4(g) + 2NO2 (g) = N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H3
则△H3= ,如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3,则K3=______(用K1、K2表示)
(2)实验室可用NaOH溶液吸收SO2,某小组同学在室温下,用pH传感器测定向20mL0.1mol·L-1NaOH溶液通入SO2过程中的pH变化曲线如图所示。
①ab段发生反应的离子方程式为________________。
②已知d点时溶液中溶质为NaHSO3,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______,如果NaHSO3的水解平衡常数Kh=1×10-12mol·L-1,则该温度下H2SO3的第一步电离平衡常数Ka=_________________。
我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第周期。
(2)某青铜器中
、
的质量分别为119
、20.7
,则该青铜器中
和
原子的数目之比为。
(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在
。关于
在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是。
A. | 降低了反应的活化能 | B. | 增大了反应的速率 |
C. | 降低了反应的焓变 | D. | 增大了反应的平衡常数 |
(4)采用"局部封闭法"可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状
涂在被腐蚀部位,
与有害组分
发生复分解反应,该化学方程式为。
(5)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是(填图中字母"
"或"
"或"
");
②环境中的
扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈
,其离子方程式为;
③若生成4.29
,则理论上耗氧体积为
(标准状况)。
(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)已知:
化学键 |
C-H |
C-C |
C=C |
H-H |
键能/kJ·molˉ1 |
412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的△H=________ kJ·mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________(用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用
Ⅰ.(6分)请回答:
(1)H2O2的电子式___________。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_____________。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
()MnO4-+()C2O42-+______=()Mn2++()CO2↑+________
Ⅱ.(12分)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答:
(1)甲的化学式__________。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式__________。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式 。
(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。
氯化亚铜(
)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是
和少量
)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产
的工艺过程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是,溶解温度应控制在60~70度,原因是。
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式。
(3)步骤⑤包括用
=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是(写名称)。
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是 。
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有(填字母)
A. | 分馏塔 | B. | 离心机 | C. | 反应釜 | D. | 框式压滤机 |
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品 ,将其置于若两的 溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用 的 溶液滴定到终点,消耗 溶液 ,反应中 被还原为 ,样品中 的质量分数为。