催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产需采用催化工艺。
(1)接触法制硫酸中采用V2O5作催化剂:
4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s) +8SO2(g) △H=―3412 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=―196.6 kJ·mol-1
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=―130.3 kJ·mol-1
以FeS2为原料,理论上生产2mol H2SO4(l)所释放出的热量为 kJ。
(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g)+CO(g) △H>0
①第一步反应的机理可以用图1所示。图中中间产物X的结构简式为 。
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,② 。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为 。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 。
(4)①可选用 (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 (用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化: ;
b.沉淀: ;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
(附加题10分)由H、D、T与160、17O、18O构成的具有不同组成的水分子共有多少种及式量范围。
【化学—选5:有机化合物基础】
有机物A、D均是重要的有机合成中间体,D被称为佳味醇(chavicol),具有特殊芳香的液体,也可直接作农药使用。下图所示的是由苯酚为原料合成A、D的流程。
已知:
①
②
③请回答下列问题:
(1)写出A、C、D的结构简式___________、_____________、_____________。
(2)是化合物B的一种同分异构体,用1H核磁共振谱可以证明该化合物中有_____种氢处于不同的化学环境。
(3)指出的有机反应类型:________。
(4)化合物B经过下列转化,可合成用于制造树脂、合成橡胶乳液的有机原料丙烯酸。
①设置反应②、⑥的目的是__________________________。
②写出反应③的化学反应方程式______________________________________。
③G与甲醇反应生成的酯H是生产丙烯酸树脂的一种重要单体,写出H聚合的化学反应方程式_________________________________。
【化学—选修2:化学与技术】请回答氯碱工业的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X是_____(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______; 负极:_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
简答题
(1)盐碱地因含较多的,使得土壤呈碱性,不利于作物生长,通过施加适量石膏粉末(主要含有
,微溶于水)来降低土壤的碱性。用离子方程式和必要的文字解释
的作用。
(2)是一种无色或淡黄色液体,遇水剧烈反应得到二氧化硫和氯化氢,是一种常用的脱水剂。将
与
混合并加热,可得到无水
,得到无水
的化学方程式为。
(12分)牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有不少乳糖,在微生物的作用下乳糖分解而变成乳酸。乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的结构简式为。完成下列问题:
(1)写出乳酸分子中官能团的名称:________ ______。
(2)一定条件下乳酸能发生的反应类型有____ __ __(填序号)。
A.水解反应 | B.取代反应 | C.加成反应 | D.中和反应 E.氧化反应 F.酯化反应 |
(3)写出乳酸与碳酸钠溶液反应的化学方程式:____________ _。
(4)乳酸在浓硫酸作用下,两分子相互反应生成链状结构的物质,写出此生成物的结构简式:____