利用化学反应原理解决下列问题。
(1)在CuCl2水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl—[CuCl4]2—(绿)+4H2O,请写出一个能使黄绿色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是 。
(2)将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这现象说明了 。
(3)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应: △H="+124" kJ·mol-1,工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,说明水蒸气的加入相当于 (填“加压”或“减压”)的效果。
②控制反应温度为600℃的理由是 。
某些天然气开采中含有H2S气体,为了安全、有效地利用这一资源,提高经济价值,工业上可以采取多种处理方式。
Ⅰ.吸收:
(1)加工过程中常用氨水吸收H2S,产物为NH4HS,请写出对应的化学方程式: 。
Ⅱ.再利用:加工过程中产生的H2S废气可用来制H2,既廉价又环保。工业上采用以下两种方法制备H2
1高温热分解法
已知:H2S(g)H2(g)+S(g)△H
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见图。请回答:
(2)△H 0(填 “>”或者“<”),你判断的依据是: 。
ii.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,
(3)据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________
2电化学法
已知:该法制氢过程的示意图如右,FeCl3溶液可作为H2S的吸收液。
请回答:
(4)反应池中发生反应的离子方程式为_____________。
(5)请结合化学用语解释说明该装置能够产生H2的原因 。
(6)该装置除了能够制氢外,还具有何种优点?请你评价 。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
湿法 |
强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:
①反应I的化学方程式为 。
②反应II的离子方程式为 。
③进行溶解,沉淀、洗涤这些操作的共同目的是 。
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为________________。
(3)湿法、干法制备K2FeO4的反应中均利用的是+3价Fe元素的 性质。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有 。
Al2O3在工业上用途广泛。
(1)Al在元素周期表中的位置 。
(2)元素X、Y均与Al位于同一周期,其中X、Y元素原子半径分别是该周期中最大的和最小的,写出XY的电子式 ,写出X元素的最高价氧化物对应的水化物与Al2O3反应的化学方程式 。
(3)Al2O3是制备二甲醚(CH3OCH3)的反应中的重要催化剂。
已知由H2、CO制备二甲醚过程为:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-24.5 kJ·mol-1
写出由H2、CO制备二甲醚的总的热化学方程式 。
25时,现有浓度均为0.10 mol/L的四种溶液:①氨水 ②NaOH溶液 ③CH3COOH溶液 ④盐酸。请回答:
(1)①溶液中c(H+) c(OH-) (填“>”、“<”或“=”)。
(2)醋酸的电离方程式是 。
(3)①对水的电离平衡产生的影响是 ,理由是 。
(4)溶液②和溶液③等体积混合后所得溶液显碱性,原因是 (用离子方程式表示)。
硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料,难溶于水,可由炼锌的废渣锌灰制取t,其工艺流程如下图所示。
(1)为提高锌灰的浸取率,可采用的方法是 (填序号)。
①研磨②多次浸取③升高温度④加压⑤搅拌
(2)步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是(写化学式)。
(3)步骤Ⅲ中可得Cd单质,为避免引入新的杂质,试剂b应为____________。
(4)步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S。
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是 ,
②Na2S可由等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下制取。化学反应方程式为______________;
③已知Na2SO4.10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图。从滤液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是________________。
(5)若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol,步骤Ⅲ所得Cd为d mol,最后得到VL、物质的量浓度为c mol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为____________。