【化学——选修2:化学与技术】
煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识,解答下列问题:
(1)煤的转化技术通常包括煤的气化技术和液化技术。其中煤的液化技术又可以分为_____和______;
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为___________;第二步反应的离子方程式为____________。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、___________、___________等。
(4)湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏,经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式:_______;
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是:______________;
③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值,则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是 ;
(5)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。
①石膏的化学式为_____________;
②图像中AB段对应化合物的化学式为_______________。
(16分) 氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应氧化剂是,已知该反应每转移1mole—,放出132.6kJ的热量,该方程式的∆H =。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是()
A.焦炭的质量不再变化 B.N2和CO速率之比为1:3
C.生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D.混合气体的密度不再变化
(3)下列措施中可以促进平衡右移的是()
A.升高温度 B.降低压强 C.加入更多的SiO2 D.充入N2
(4)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是。
(5)某温度下,测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下,求0—20 min内N2的平均反应速率,该温度下,反应的平衡常数K=。
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
N2浓度/mol·L-1 |
4.00 |
3.70 |
3.50 |
3.36 |
3.26 |
3.18 |
3.10 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
CO浓度/mol·L-1 |
0.00 |
0.90 |
1.50 |
1.92 |
2.22 |
2.46 |
2.70 |
工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾(CuSO4·5H2O)。该废料中各种成份含量如下:Cu和CuO约占87%,其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物,还有少量的难溶物质。工艺流程为:
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.1 |
6.7 |
9.4 |
9.7 |
回答:
(1)步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状?
。
(2)步骤②中的离子方程式(写出2个即可):
、。
步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式:。
(3)步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是(填序号);
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Cu(OH)2 E.MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式。
(4)步骤⑦中用硫酸调节pH=2~3的原因是。
步骤⑧的分离方法是。
Fe3P与稀HNO3反应生成Fe(NO3)3、NO、H3PO4和H2O。
(1) 写出反应的化学方程式:_______________________________________;
(2) 上述反应中,当生成1.8 mol Fe3+时,放出NO的体积(标准状况下)是__________L,消耗的HNO3是__________mol;
(3) 上述反应中,当有21 mol电子发生转移时,生成H3PO4是_________mol,被还原的HNO3是___________g。
在含n mol FeBr2的溶液中,通入Cl2,有x mol Cl2发生反应。
(已知:还原性:Fe2+>Br—)
(1)当x≤时,反应的离子方程式为:。
(2)当反应的离子方程式为:2Fe2++4Br -+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-时,x与n的关系为。
取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液,体积均为50 mL,分别向其中通入一定量的CO2后,再分别稀释为100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是:
①________;②________;③________;④________。
(2)在稀释后的溶液中分别逐滴加0.1 mol/L的盐酸,产生的CO2的体积(标准状况)
与所加盐酸的体积关系如图所示:
①分别加入足量的盐酸后的溶液中的溶质是________,原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
②A曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质与HCl反应产生CO2的最大体积是________mL(标准状况)。
③B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质的化学式为________,其物质的量之比为________。