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【题目】聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下:

下列说法不正确的是( )

A. 步骤①,粉碎的目的是增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率

B. 步骤③,可选用H2O2、Cl2、KMnO4等氧化剂将Fe2+转化为Fe3+

C. 步骤④,加稀硫酸调节pH在一定范围内,若pH偏小则Fe3+水解程度太弱,若pH偏大时则形成Fe(OH)3沉淀

D. 步骤⑤,减压蒸发,有利于降低蒸发温度防止产物分解

【答案】B

【解析】废铁屑粉粹过筛后加入酸浸,过滤得到滤液在反应釜中加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,加入水和硫酸生成聚合硫酸铁,减压蒸发得到PES固体产品。A. 步骤①,粉碎可以增大反应物接触面积,提高酸浸反应速率,故A正确;B. 步骤③,若选用Cl2、KMnO4等氧化剂将Fe2+转化为Fe3+,产品中将含有氯离子锰离子等杂质,故B错误;C. 步骤④,若pH偏小则Fe3+水解程度太弱,若pH偏大时则形成Fe(OH)3沉淀,因此需要加稀硫酸调节pH在一定范围内,故C正确;D. 步骤⑤,为了防止聚合硫酸铁分解,可以减压蒸发,有利于降低蒸发温度,故D正确;故选B。

练习册系列答案
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【题目】乙二醇(沸点:197.3℃)是一种重要的的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、H2)与氧气先制备得到草酸二甲酯(沸点:164.5℃),再加氢间接合成乙二醇,具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下:

反应 I:4NO(g)+ 4CH3OH (g)+ O2 (g)4CH3ONO(g)+ 2H2O(g) △H1=a kJ·mol-1

反应 II:2CO(g)+2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(g) △H2=bkJ·mol-1

反应III:CH3OOCCOOCH3 (1)+ 4H2(g)HOCH2CH2OH(1)+ 2CH3OH (g) △H3=ckJ·mol-1

(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是_________,在较低温条件下,该反应能自发进行的可能原因是_________

(2)CO、CH3ONO各0.4mol在恒温、容积恒定为2L的密闭容器中发生反应II,达到平衡时NO的体积分数33.3%,若此时向容器中通入0.4molNO,一段时间后,重新达到新平衡时NO的体积分数_________33.3% (填“>”、“=”、“<”)。

(3)温度改变对反应II的催化剂活性有影响,评价催化剂活性参数:空时收率和CO选择性,表示式如下:

空时收率=

CO的选择性=×100%

在不同温度下,某兴趣小组对四组其他条件都相同的反应物进行研究,经过相同时间t小时,测得空时收率、CO选择性数据如下表所示。

反应温度(℃)

空时收率(g· mL-1· h-1)

CO的选择性(% )

130

0.70

① 72.5

140

0.75

② 71.0

150

0.71

③ 55.6

160

0.66

④ 63.3

下列说法正确的是_________

A.温度升高,空时收率先增大后减少,说明△H2>0

B.温度升高,催化剂活性逐渐减弱,对CO的选择性逐渐降低,所以数据④肯定错误

C.130℃时,CO的选择性最高,说明CO生成CH3OOCCOOCH3的转化率最高

D.综合考虑空时收率和CO的选择性,工业生成CH3OOCCOOCH3时,选择140℃效果最好

(4)120℃、常压时,CH3OOCCOOCH3+4H2HOCH2CH2OH +2CH3OH 反应过程中能量变化如图所示。画出180℃、常压时,加入催化剂,该反应过程中能量变化图。_______

(5)研究证实,乙二醇、氧气可以在碱性溶液中形成燃料电池,负极的电极反应式是_________

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