【化学与技术】氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品应用广泛。请回答下列问题:
(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产 为基础的工业体系。
(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,加入下列试剂的顺序合理的是 (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡
b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
(3)“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:
成分 |
NaCl |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaSO4 |
其他不溶物 |
质量分数(%) |
15~20 |
15~20 |
5~10 |
30~40 |
10~15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
①酸洗过程中加入的酸为 ,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 。
②过滤所得滤渣的主要成分为 。
③根据图分析,蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是 。
(10分)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是 ,
向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是 ;
(2)现将0.04 mol·L-1HA溶液和0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(
Na+) c(CN-)(填“<”、“=”或“>”),你得出该结论的依据是 ;
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性。溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是 。
(14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+C02(g) 2C0(g) △H>O,K1 ①
CO(g)+H20(g)H2(g)+C02(g),K2 ②
C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g),K3 ③
则K1、K2、K3,之间的关系是: 。
反应①的平衡常数K随温度的升高而 (增大/减小/不变)。
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
简述理由:
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如N0、N02、N204等。对反应N2O4(g) 2N02(g) △H>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N204、N02的量),反应速率v与时间t关系如右图所示。图中t4时引起平衡移动的条件可能是;图中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段时间是。
(10分)、Ⅰ:(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%一30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是。
Ⅱ:探究家庭制备次氯酸钠溶液的发生器如右图,原理是用石墨做电极电解饱和食盐水。
(1)若通电后,为使氯气被全部吸收,则电源的a极的名称是。
(2)电解饱和食盐水的离子方程式为,所得的次氯酸钠溶液中加入几滴石蕊试液,观察到的现象是 ,
用离子方程式和简要文字说明理由。
在一定温度和压强下,有如下反应:,将
放入一体积可变的密闭容器中,测得容器的起始容积为
。经一段时间后,反应达到平衡,测得混合气体的体积为80L,请回答下列问题:
(1)达平衡时的转化率为______________;
(2)若起始时加入、
,且
,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得混合气体的容积为120L。则a、b的值分别为:a=_______,b=_______。
(3)若容器为体积不变的密闭容器,其容积为100L,起始时加入、
和
,反应达平衡时,温度和压强与(2)完全相同,容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同,则x、y应该满足的关系式为______________,x、z应该满足的关系式为_____________________。
恒温下,将与
的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:
(1)若反应进行到某时刻时,
,则a=_______。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中的含量(体积分数)为25%,平衡时
的物质的量__________。
(3)原混合气体中,__________。
(4)达到平衡时,和
的转化率之比,
__________。