高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比C12、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染。工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)湿法制备高铁酸钠(Na 2FeO4)的反应体系有六种微粒:Fe(OH)3、ClO—、OH-、FeO42—、Cl—、H2O。
①写出并配平湿法制备高铁酸钠的离子方程式: 。
②低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),最可能的原因是 。
(2)干法制备高铁酸钠的主要反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na 2FeO4+2 Na 2O+2 Na 2SO4+O2↑
该反应中的还原剂是 ,氧化产物是 ,每生成l mol Na 2FeO4转移 mol电子。
Suzuki偶联反应在有机合成上有广泛应用,该方法可以应用于合成昆虫信息素。其反应①如下(Ph-代表苯基):
反应①:
化合物I可以由以下途径合成:
(1)化合物I的分子式为,1mol化合物III完全燃烧消耗氧气mol。
(2)化合物IV的结构简式为,化合物V转化为化合物VI的反应类型为。
(3)写出化合物VI在足量的NaOH溶液中共热反应的方程式。
(4)已知化合物Ⅶ是化合物V的同分异构体,化合物Ⅶ的核磁共振氢谱中有 4种峰,峰面积之比为3:2:2:1,且1mol Ⅶ与足量银氨溶液反应生成4mol Ag单质,写出化合物Ⅶ的结构简式。
(5)化合物()与化合物(
)能发生偶联反应生成一种抗抑郁药物,写出该抗抑郁药物的结构简式。
工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:
已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:
Fe3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
|
开始沉淀pH |
2.1 |
4.7 |
4.3 |
完全沉淀pH |
3.2 |
6.7 |
a |
(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH到;②将浊液加热到80℃,。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是。
(4)当离子浓度≤1×10—5 mol•L-1认为沉淀完全,若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥。已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31,)
甲醇是一种用途广泛的化工原料。
(1)工业上常用下列两种反应制备甲醇:
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1= -90.1KJ/mol
②CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(l)ΔH2
已知:CO(g)+ H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g)ΔH3=-41.1 KJ/mol③
H2O (l) =H2O (g)ΔH4=+44.0KJ/mol④
则ΔH2=
(2)实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇。在250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol•L-1)变化如下表所示:(前6min没有改变条件)
2min |
4min |
6min |
8min |
… |
|
CO |
0.07 |
0.06 |
0.06 |
0.05 |
… |
H2 |
x |
0.12 |
0.12 |
0.2 |
… |
CH3OH |
0.03 |
0.04 |
0.04 |
0.05 |
… |
①x=。
②250℃时该反应的平衡常数K值为:(不必化简)。
③若6min~8min只改变了某一条件,所改变的条件是。
④第8min时,该反应是不是达到平衡状态。(填“是”或“不是”)
⑤该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此温度的原因是:Ⅰ.此温度下的催化剂活性高;Ⅱ.。
(3)电解甲醇水溶液制氢的优点是需要的电压低,而且制得的氢气比电解相同物质的量的水多。写出电解甲醇水溶液的反应式为:阳极:。
铬铁矿的主要成分的化学式为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质。工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉制备重铬酸钾,流程为:
已知:①NaFeO2遇水强烈水解;
②重铬酸钾为橙红色针状晶体,溶于水,不溶于乙醇,有强氧化性;
③2CrO42- + 2H+Cr2O72-+ H2O
(1)灼烧操作一般在坩埚中进行,下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是
A.铁 | B.氧化铝 | C.石英 | D.陶瓷 |
(2)①铬铁矿经粉碎处理的目的是。
②写出Cr2O3和纯碱、氧气反应生成Na2CrO4的化学方程式为;
③NaFeO2水浸时强烈水解生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为______。
(3)滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,还含有(填化学式),
(4)通过途径Ⅰ从Na2CrO4溶液获得K2Cr2O7晶体,操作步骤有:“酸化”→加KCl固体→蒸发浓缩→操作a→过滤→洗涤→干燥。
① “酸化”步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是;
②操作a的名称。
氨的合成是最重要的化工生产之一。
I.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
① 用焦炭跟水反应: C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g);
② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+ H2O(g) CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,则方法②中反应的ΔH =__________ ___。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
8 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
c1 |
3 |
|
N2的体积分数 |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
混合气体密度(g·L-1) |
ρ1 |
ρ2 |
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、< 或=)
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率(注明单位)。
(4)分析上表数据,下列关系正确的是________.
a.2c1 =3mol/L b.ω1 = ω2 c.2ρ1 = ρ2
(5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=______(用分数表示)(mol/L)-2。