已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)95 ℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),理由是 。
(2)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1______α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合溶液的pH 7。
(3)在曲线B所对应的温度下,将0.02 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合,所得混合液的pH= 。
钛有强度高和质地轻的优点,广泛应用于飞机制造业等。工业上利用钛铁矿,其主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)制备钛金属,工业流程如下: 已知:Ti与TiO2化学性质稳定,不溶于稀硫酸、稀盐酸等。
(1)请写出FeTiO3与稀盐酸反应的离子方程式:。
(2)请写出“熔融氧化”的化学方程式:。
(3)电解氯化镁的阴极反应式为:,可循环利用的物质为:(填化学式)。
(4)热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂:(填“能”或“不能”);原因为:。
(5)用此方法制备得到的Ti金属常混有MgCl2和Mg,除杂试剂是(填化学式)。
煤制备CH4是一种有发展前景的新技术。
I. 煤炭气化并制备CH4包括以下反应:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH1=+131kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2= −41kJ/mol
CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)ΔH3= −206kJ/mol
(1)写出煤和气态水制备CH4(产物还有CO2)的热化学方程式。
(2)煤转化为水煤气(CO和H2)作为燃料和煤直接作为燃料相比,主要的优点有。
(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)中负极的电极反应式。
II. 对以上反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2= −41kJ/mol,起始时在密闭容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O,分别进行以下实验,探究影响平衡的因素(其它条件相同且不考虑任何副反应的影响)。实验条件如下表:
实验编号 |
容器体积/L |
温度/°C |
① |
2.0 |
1200 |
② |
2.0 |
1300 |
③ |
1.0 |
1200 |
(1)实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图,请在答题卡的框图中,画出实验②和③中c(CO2)随时间变化关系的预期结果示意图。
(2)在与实验①相同的条件下,起始时充入容器的物质的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n(H2)=1.00mol。通过计算,判断出反应进行的方向。(写出计算过程。)
脱羧反应形成新的C-C键为有机合成提供了一条新的途径,例如:
(1)化合物I的分子式为_________,化合物I含有的官能团名称是______________,1mol化合物I完全燃烧需要消耗_____mol O2。
(2)化合物III与新制氢氧化铜反应的化学方程式为。
(3)与
也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为:________。
(4)化合物I有多种同分异构体,请写出任意2种符合下列条件的同分异构体的结构简式: ______________。(要求:①能与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上一氯取代产物有2种)
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去____________(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。
(2)第②步反应的离子方程式是______________________________________,滤渣B的主要成分是___________________。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP______________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为___________(结果保留两位有效数字)。
炼锌厂产生的工业废渣——锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉(Cd)是一个有益的尝试,其流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7。试回答下列问题:
(1)浸出时用到的试剂X为, 写出溶解过程中加快浸出速率和提高浸出率的两点措施:_______________________________,______________________________。
(2)写出加入Ca(ClO)2反应的离子方程式。
(3)调节pH过程可以选用(填“ZnO”或“NaOH”);本流程的pH调节一般调至5,其目的是。
(4)写出过滤后加入过量的锌粉反应的离子方程式。
(5)在蒸发浓缩操作时,要采取实验措施是:。