2011年12月13日,加拿大正式宣布将退出《京都议定书》,这使CO2的排放问题再次成为了热点。当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
I.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,在一定条件下与H2反应,使之变为可再生燃料甲醇。其流程如下:
①上述流程中碳酸钾溶液所起的作用是 。
②在分解池中发生的反应为 (写出化学方程式)。
Ⅱ.碳酸钾是重要的无机化工、医药、轻工原料之一,主要用于医药、玻璃、染料等工业, 可用作气体吸附剂,干粉灭火剂,橡胶防老剂等。
已知:CO2、碳酸盐、碳酸氢盐的部分性质如下:
CO2(过量)+OH-=HCO3- HCO3-+OH-=CO32-+H2O
CO32-与H+反应生成CO2分两步:
CO32-+H+=HCO3-;HCO3-+H+=H2O+CO2↑
①小王同学在实验室用如图所示的装置和药品制取K2CO3溶液。
他所制得的溶液中可能含有的杂质是 。
②该同学在数字实验室中用传感器对碳酸钾和碳酸氢钾的混合物样品进行成分测定,他分别称取三份不同质量的混合物样品,配成稀溶液,然后分别逐滴加入相同浓度的50 ml硫酸,测得如下数据:
实验编号 1 2 3
混合物的质量/g 3.76 4.70 8.46
硫酸溶液的体积/mL 50.00 50.00 50.00
生成二氧化碳的物质的量/mol 0.03 0.0375 0.03
试计算:该混合固体中K2CO3与KHCO3的物质的量之比是 所用硫酸的物质的量浓度为 mol•L-1。
(6*1分)某溶液中含有SO42-、CO32-、Cl-三种阴离子。如果每次只检验一种离子,要↑
(1)先检验CO32-,加入试剂(或溶液),反应的离子方程式为;
(2)然后检验SO42,加入试剂(或溶液),反应的离子方程式为;
(3)最后检验Cl-,加入试剂(或溶液),反应的离子方程式为。
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
ⅰCH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
ⅱCO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
①对于反应ⅰ,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是___________。
a.升高温度b.增大水蒸气浓度
c.加入催化剂d.降低压强
②利用反应ⅱ,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图(b)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属。某化学兴趣小组以硫酸铜为电解液电解精炼铜之后,将电解液过滤得到滤液A和阳极泥。该小组同学设计如下实验方案测定滤液A中Fe2+、Cu2+的浓度。
已知:Zn(OH)2可与NaOH反应生成溶于水的Na2ZnO2。
试回答下列问题:
(1)步骤2中涉及的操作是________、洗涤、晾干、称量;步骤4的操作依次是洗涤、灼烧、冷却、称量,在灼烧时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是____________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 |
B.坩埚 |
C.表面皿 |
D.泥三角 |
E.酒精灯
F.干燥器
(2)写出滤液B中加入H2O2发生反应的离子方程式_________________________________
(3)滤液A中c(Cu2+)=_______mol•L-1,c(Fe2+)=_______mol•L-1;若步骤4的操作中“灼烧”不够充分,则滤液A中c(Fe2+)_____________(填偏大“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与F分别同主族,D、E、F、G同周期;A分别与B、C可形成含有10个电子的共价化合物分子,B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,且A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1;E位于B的前一主族。请回答下列问题:
(1)元素G在周期表中的位置,F的原子结构示意图为。
(2)A、C、D三种元素组成一种常见化合物,该化合物所含的化学键类型为,工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和单质G,写出该反应的离子方程式。
(3)D、E元素的最高价氧化物所对应的水化物之间反应的离子方程式为。
(4)含有E阳离子的盐常用作净水剂,其原因为。(用离子方程式表示)
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为。
②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是(填字母)。
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤I若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为。
②步骤II中发生反应:4Fe(NO3) 2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是(任写一项)。
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x molCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=。