钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)工业上制备金属钠的常用方法是____________。试写出制备金属钠的化学方程式 。金属钠可用于 (写出Na在熔点低方面的一种用途)。
(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:
①正极的电极反应式为___________,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为_____________。
②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法 。
(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:
溶质 |
CH3COONa |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
pH |
8.8 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
上述盐溶液的阴离子中,结合H+能力最强的是 ,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是_______(填序号)。
a.HCN b.HClO c.CH3COOH d.H2CO3
(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。
①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子 |
Fe2+ |
Cu2+ |
Mg2+ |
pH |
7.6 |
5.2 |
10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,________(填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]______Ksp[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氧化还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应I为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是mol。
②反应II中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现氮氧化物的循环转化,主要反应为:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=-41.8 kJ·mol-1
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1。
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程 式。
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);该反应 平衡常数表达式为K=。
(4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)△H<0。
在容积均为V L的I、II、III三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数υ(CO)%如图所示,
此时I、II、III三个容器中一定达到化学平衡状态的是;若三个容器内的反应再经过一段时间后都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是。
(5)据报道以二氧化碳为原料,采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如下图所示。电解时,b极上生成乙烯的电极反应式为___________________.
查尔酮类化合物是黄酮类药物的主要合成中间体。
(1)下列查尔酮类化合物I的说法正确的是。
A.加入溴的四氯化碳溶液,溶液褪色 |
B.可发生加成或取代反应 |
C.不与NaOH溶液发生反应 |
D.加入新制的氢氧化铜有红色沉淀生成 |
(2)反应①是制取查尔酮类化合物的一种方法:
化合物III的分子式是,1mol化合物III最多能与mol H2发生加成反应。
(3)化合物II可由化合物IV(分子式:C8H10O)在Cu催化氧化下制得,则化合物IV的结构简式为,化合物IV的一种同分异构体V为芳香族化合物,其核磁共振氢谱上有四组峰,峰面积之比为为1∶1∶2∶6,则V的结构简式为(任写一种)。
(4)聚合物是一种高分子材料,请利用类似反应①方法,用丙烯和丙醛为有机物原料合成该聚合物的单体。合成过程中涉及的反应方程式为。
由钛铁矿(主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3)制备TiCl4、绿矾等产品的一种综合工艺流程图如下:
【提示】TiO2+的水解平衡TiO2++(n+1)H2O TiO2.n H2O+2H+
回答下列问题:
(1)硫酸与二氧化钛反应的离子方程式是。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH =+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH =-221kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:。
(3)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
A:2Fe3++Fe=3Fe2+
B:2 TiO2+(无色) +Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+ Fe2++2H2O
C:Ti3+(紫色)+ Fe3++H2O=TiO2+(无色) +Fe2++2H+
I.结合信息判断Fe3+、TiO2+、 H+氧化性强弱:> >
II.加入铁屑的作用是。
(4)往②中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,析出水合二氧化钛沉淀。
请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用:。
(5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是(只要求写出一项)。
(6)绿矾(摩尔质量为278g/mol)可用于生产红色颜料(Fe2O3),556akg绿矾,理论上可生产红色颜料___mol。
用CaSO4代替O2与燃料反应是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,如图1所示。
燃烧器中反应① 1/4CaSO4(s) + H2(g) = 1/4CaS(s) + H2O(g) △H1 (主反应)
反应② CaSO4(s) + H2(g) = CaO(s) + SO2(g)+ H2O(g) △H2(副反应)
再生器中反应:1/2 CaS(s) + O2(g) = 1/2CaSO4(s) △H3
(1)气化反应器中发生反应的化学方程式是。
(2)燃烧器中SO2物质的量分数随温度T、压强p (MPa)的变化曲线见图2,从图2中可以得出三条主要规律:
①其他条件不变,温度越高,SO2含量越高;
②;
③;
由图2,为减少SO2的排放量,可采取的措施是。
(3)该燃烧技术中可循环的物质除CaSO4、CaS外,还有(写名称)。
(4)在一定条件下,CO可与甲苯反应,在其苯环对位上引入一个醛基,产物的结构简式为。
(5)欲采用氯化钯(PdCl2)溶液除去H2中的CO,完成以下实验装置图:
(注:CO + PdCl2 + H2O = CO2 + Pd + 2HCl)
氯气是重要的化工原料,有广泛的用途。
(1)氯气的电子式是______。
(2)电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是______。
(3)工业上用H2和Cl2反应制HCl,反应的能量变化如图所示:
①该反应的热化学方程式是______。
②实验室配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因______。
(4)新制饱和氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO,为使平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是______。
a.加少量NaOH固体b.加CaCO3固体c.加NaCl固体
(5)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质,该反应中元素的化合价不变。
①NH2Cl与水反应的化学方程式是______。
②在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中,每消耗11.2 L Cl2(标准状况下),转移电子______mol。