(16分)Ⅰ:中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
(1)有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是_____
A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O 2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2OCO + 3H2
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入 1mol CO2和3mol H2,一定条件下反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是____________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
Ⅱ: 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(3)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”)。
②已知反应Ⅰ的能量变化如图所示:由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L, 则CO的转化率为 。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如下图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为__________
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为________.
配平方程式:
□SO2+□H2S——□S+□H2S
一个体重50 kg的健康人含铁2 g。这2 g铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。二价铁离子(亚铁离子)易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁(FeSO4)。服用维生素C,可以使食物中的铁离子(三价铁离子)变成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)人体中经常进行Fe2+Fe3+的转化,A中Fe2+作_________剂,B中Fe3+作_______剂。
(2)从“服用维生素C,可以使食物中的铁离子变成亚铁离子”这句话分析出维生素C在这一反应中作______________剂,具有_________________性。
已知下列3个反应:
16HCl(浓)+2KMnO4====2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ ①
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ ②
4HCl(浓)+O22H2O+2Cl2↑ ③
试完成下列问题:
(1)3个反应中的还原剂___________________(选填字母)。
A.都是浓盐酸 | B.都是HCl |
C.只有2个反应是HCl | D.只有1个反应是HCl(aq) |
(2)KMnO4、MnO2、O2的氧化性强弱顺序为_______________________。
H+、Cu、Mg2+、S2-、Zn、O2、SO2在化学反应中能失去电子的有_____________,表现出_____________性;能获得电子的有_____________,表现出_____________性;不同反应中,既能失电子又能得电子的有_____________,表现出_____________性和_____________性。
(14分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。
(1)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是_________(填代号)。
a.高空排放b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO4 d.用浓硫酸吸收
(2)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:+2I-====
+I2,通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程:_____________、____________。(不必配平)
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a.除去Al3+的离子方程式是____________________________________。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水
所选试剂为____________________________________________________________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为________________________________________。