铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
(1)工业上利用辉铜矿(主要成分是Cu2S)冶炼铜。
为了测定辉铜矿样品的纯度,用酸性高锰酸钾溶液反应,请完成下列离子方程式:
Cu2S+MnO4-+
H+
Cu2++
SO42-+
Mn2++
H2O
(2)现有一块含有铜绿[Cu2(OH)2CO3]
的铜片(假设不含其它杂质)在空气中灼烧至完全反应,经测定,反应前后固体的质量相同。①固态铜与适量氧气反应,能量变化如图所示,写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式
②上述铜片中铜的生锈率为
研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
据图可知,P1、P2、 P3、P4由大到小的顺序 。
在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡点X,则用CO表示该反应的速率为。该温度下,反应的平衡常数为。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。
①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定平衡已达到的是
A.体系压强不再变化 | B.H2与CO的物质的量之比为1 :1 |
C.混合气体的密度保持不变 | D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变 |
② 在某密闭容器中同时投入四种物质,2min时达到平衡,测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、
2.2molH2(g)和一定量的C(s),如果此时对体系加压,平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,第5min时达到新的平衡,请在下图中画出2~5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
【化学-选修5有机化学基础】
已知物质A是芳香族化合物,A分子中苯环上有2个取代基,均不含支链且A的核磁共振氢谱有6个吸收峰,峰面积比为1:1:1:1:2:2,能够与FeCl3溶液发生显色反应。D分子中除含2个苯环外还含有1个六元环。它们的转化关系如下:
请回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为。
(2)反应①~③属于加成反应的有 (填序号)。
(3)B的结构简式,D的结构简式。
(4)A→E的化学方程式为。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有种。
①芳香族化合物,苯环上的取代基不超过3个;
②能与FeCl3溶液发生显色反应且不能水解;
③lmol该物质可与4mol﹝Ag(NH3)2﹞+发生银镜反应;
④lmol该物质可与5molH2加成。
(18分)碱金属元素的单质及其化合物被广泛应用于生产、生活中。
②一定量的Na在足量O2中充分燃烧,参加反应的O2体积为5.6 L(标准状况),则该反应过程中转移电子的数目为_________。
(2)金属锂广泛应用于化学电源制造,锂水电池就是其中的一种产品。该电池以金属锂和 钢板为电极材料,以LiOH为电解质,加入水即可放电。
总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
①锂水电池放电时,向_________极移动。
②写出该电池放电时正极的电极反应式:_________________。
③电解熔融LiCl可以制备金属Li。但LiC1熔点在873 K以上,高温下电解,金属Li产量极低。经过科学家不断研究,发现电解LiCl—KCl的熔盐混合物可以在较低温度下生成金属Li。
你认为,熔盐混合物中KCl的作用是_________________________________________。
写出电解该熔盐混合物过程中阳极的电极反应式:______________________________。
(3)最新研究表明,金属钾可作工业上天然气高温重整的催化剂,有关反应为:。一定温度下,向2 L容积不变的密闭容器中充入4 mol
和6 mo1 H2O(g)发生反应,10 min时,反应达到平衡状态,测得CH4(g)和H2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①0~10 min内用(CO)表示的化学反应速率为_________。
②下列叙述中,能够证明该反应已达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.生成3 molH-H键的同时有4 molC-H键断裂
b.其他条件不变时,反应体系的压强保持不变
c.反应混合气体的质量保持不变
d.
③此温度下,该反应的化学平衡常数K=_________mo12·L-2。
氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体,微溶于水,不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
(1)镁—氯化亚铜海水电池,可用于鱼雷上。该电池被海水激活时,正极导电能力增强,同时产生气泡,则正极上被还原的物质有、(填化学式)。
(2)工业上以铜作催化剂,氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣(主要成分为硅粉、铜、碳等)。某课外小组以该废渣为原料制CuCl,流程示意图如下:
回答下列问题:
①氯代甲烷有4种,其中属于重要工业溶剂的是(写出化学式)。
②“还原”阶段,SO32-将Cu2+还原得[CuCl2]-,完成下列离子方程式。Cu2++
Cl-+
SO32-+
=
[CuCl2]-+
+
③在稀释过程中存在下列两个平衡:
ⅰ [CuCl2]-CuCl+Cl- K=2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)+Cl- Ksp=1.2×10-6
当[CuCl2]-完成转化时(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5 mol·L-1),溶液中c(Cu+)≥。
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是(写一点)。
(3)工业生产CuCl过程中产生浓度为2~3 g·L-1的含铜废水,对人及环境都有较大的危害,必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜,过程如下:
①实验室完成步骤ⅰ时,依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂,经振荡并后,置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式:。
NO和NO2是常见的氮氧化物,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氮氧化物产生的环境问题有(填一种)。
(2)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是。
(3)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=-41.8 kJ·mol-1
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式。
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min达到平衡,此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1,则NO2的平衡转化率是。
③上述反应达平衡后,其它条件不变时,再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol,平衡(填序号)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是。