碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种无毒、用途广泛的化工原料,被誉为当今有机合成的“新基石”。
(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC的研究开发。
已知:ⅰ CO的标准燃烧热:-283.0 kJ•mol-1,
ⅱ 1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量
ⅲ 2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJ•mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是 。
(2)甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。
① 写出该反应平衡常数表达式: 。
②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是 (选填编号)。
A.v正(CH3OH)= 2v逆(CO2)
B.CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变
D.容器内压强不变
③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 molCH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如下左图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
在该温度下,最佳反应时间是 ;4~10 h内DMC的平均反应速率是_ ___。
④如果在其它条件不变的情况下,研究反应温度对甲醇转化数(TON)的影响,请在右上图坐标系中画出从投入反应物开始,随着反应温度不断升高(不考虑温度对催化剂活性的影响),TON变化的曲线示意图(假设起始温度为T0℃)。
⑤假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高TON值的是 。
A.往反应体系中添加催化剂
B.往反应体系中添加吸水剂
C.从反应体系中分离出CO2
D.扩大容器的体积
化合物A、D、F是中学化学中最常见的物质,化合物B、C、E中含有两种相同的元素,这些化合物之间存在如下关系。其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应。
据此推断:
(1)在A、C、F中含有的相同元素是 。
(2)化合物C的化学式为 。
(3)A和B反应的化学方程式为
,
该反应是在 中进行的(填设备名称)。
(4)C的水溶液和D能否发生反应? 。其理由是
。
若能够反应,则该反应的离子方程式为
(若不能,则此空不填)。
)Ⅰ.胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为 。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是 。
a.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水
b.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
c.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物
d.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
Ⅱ.中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯1号”。
(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是 。
(2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路中使用的材料叫做 ,主要化学成分是 。
(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中,结果会断路,用离子方程式说明原因: 。
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。请就“三大酸”与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)我们知道,稀盐酸与铜不反应。在稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解。该反应的化学方程式为 。
(2)在一定体积的18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸是0.9 mol,则该硫酸的实际体积 (填“大于”“等于”或“小于”)100 mL。欲使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐,该反应的离子方程式是 。
(3)分别将等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的,你同意这种看法吗? (填“同意”或“不同意”),原因是。
另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此说法正确与否(简述实验方案和实验现象及由此得出的结论):
。
硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为 。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是
。
(3)步骤③中反应的离子方程式是
。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、 、灼烧、
、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
Ⅰ:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
Ⅱ:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为
。
(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是 ,分离得到固体的主要成分是 ,从固体中分离出铜需采用的方法是
。
(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。