题目内容
【题目】海洋是资源的宝库,醢藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等,海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。
(1)下列说法正确的是_________。
a.AgCl、AgBr、AgI的颜色依次变深 b.F、Cl、Br、I的非金属性依次增强
c.HF、HCl、HBr、HI的还原性的依次增强 d.F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由难变易
(2)实验室从海藻灰中提取少量碘的流程如下图:
①氧化时,可以加入MnO2在酸性条件下进行氧化,反应的离子方程式为:_________。
②上述步骤①②③分离操作分别为过滤、_________、_________。
(3)从海水提取的粗盐中含有Mg2+、Fe2+、Ca2+和SO42—等杂质,“除杂”所需试剂有:①过量的NaOH溶液②过量的Na2CO3溶液③适量的盐酸④过量的BaCl2溶液.试剂的添加顺序为_________。
为使Ca2+完全沉淀,溶液中c(CO32—)应不小于_________mol/L。[已知Ksp(CaCO3)=2.9×10-9,离子浓度小于1×10-5mol/L视为完全沉淀]
(4)目前,利用食盐制取纯碱主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺
①能析出 NaHCO3的原因是_________。
②“氨碱法”是在滤液中加入_________产生NH3,循环使用,但产生大量的度弃物CaCl2;“联合制碱法“是在滤液中继续通入NH3,并加入NaCl粉末以制得更多的副产物_________。
③常温下,向饱和食盐水中通入NH3和CO2,当(HCO3—)=c(NH4+)时,溶液的pH_____7 (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】ac MnO2+2I—+4H+=Mn2++I2+2H2O 分液 蒸馏 ①④②③(或④②①③或④①②③) 2.9×10-44) NaHCO3的溶解度最小 CaO[或Ca(OH)2] NH4Cl 小于
【解析】
(1) a.AgCl、AgBr、AgI的颜色分别为白色、浅黄色、黄色,依次变深;
b.F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,金属性依次增强;
c.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,即还原性的依次增强;
d.F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由易变难;
(2)①氧化时,在酸性条件下MnO2与碘离子反应生成二价锰离子、碘单质和水;
②步骤①为固液分离,方法为过滤;②为萃取后分液;③蒸发掉有机物生成晶态碘;
(3) 除Mg2+、Fe2+用NaOH,除Ca2+用碳酸钠,除SO42-用氯化钡溶液,但会引入钡离子,除钡离子也用碳酸钠,则除硫酸根离子在除钙离子之前,过滤后再加盐酸除去碳酸根离子和氢氧根离子;根据Ksp(CaCO3)计算;
(4) ①NaHCO3的溶解度小于碳酸钠的;
②“氨碱法”滤液中的主要成分为氯化铵;
③根据溶液呈电中性计算、判断。
(1) a.AgCl、AgBr、AgI的颜色分别为白色、浅黄色、黄色,依次变深,a正确;
b.F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,金属性依次增强,b错误;
c.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,即还原性的依次增强,c正确;
d.F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由易变难,d错误;
答案为ac;
(2)①氧化时,在酸性条件下MnO2与碘离子反应生成二价锰离子、碘单质和水,离子方程式为MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;
②步骤①为固液分离,方法为过滤;②为萃取后分液;③蒸发掉有机物生成晶态碘;
(3) 除Mg2+、Fe2+用NaOH,除Ca2+用碳酸钠,除SO42-用氯化钡溶液,但会引入钡离子,除钡离子也用碳酸钠,则除硫酸根离子在除钙离子之前,过滤后再加盐酸除去碳酸根离子和氢氧根离子,添加顺序为①④②③(或④②①③或④①②③);Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(CO32-)=2.9×10-9,则c(CO32-)=2.9×10-4mol/L;
(4) ①NaHCO3的溶解度小于碳酸钠的,则饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳和氨气时能析出碳酸氢钠;
②“氨碱法”滤液中的主要成分为氯化铵,加入CaO[或Ca(OH)2]时可产生氨气;在滤液中继续通入NH3,并加入NaCl粉末能得到更多的氯化铵;
③根据溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),c(Na+)=c(Cl-),c(NH4+)=c(HCO3-),则c(H+)= c(OH-)+2c(CO32-),溶液呈酸性,pH<7。
【题目】二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚。反应方程式如下:2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
(1) 二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:2H2(g)+CO(g)≒CH3OH(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g) ΔH3 3H2(g)+3CO(g)≒CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH4
则ΔH1=__________________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示).
(2)经查阅资料,上述甲醇脱水反应平衡常数Kp的计算式为lnKp= - 2.205+(2708.6137/T) (Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度),且催化剂吸附H2O(g)的量会受压强影响,从而进步影响催化效率。
①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为CH3OCH3(g)的倾向__________ (填“增大”、“不变”或“减小”),ΔH4________2ΔH2+ΔH3 (填“>”、<”或“=”)。
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
分压/MPa | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
②某温度下(此时Kp=100),在密闭容器中加入一定量CH3OH,某时刻测得各组分的压如下:
此时正、逆反应速率的大小:V正____V逆(填“>”、“<”或“=”)。
③200℃时,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为__________(填序号).
A.< 1/3 B.1/3 C.1/3~1/2 D.1/2 E.> 1/2
④300℃时,使CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F(按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请简述在上述条件下,压强对甲醇转化率影响的规律,并解释变化原因__________。
(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。
①负极的电极反应式为__________。
②现利用该电池电解CuC12溶液,当消耗2.3g二甲醚时,电解所得铜的质量为_________g(设电池的能量利用率为50%)。
【题目】实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。
(查阅资料)
pH越小,c(OH-)越小,溶液碱性越弱。
(实验过程)
编号 | 实验操作 | 实验数据 |
实 验 Ⅰ | 测量下述实验过程的温度变化 | |
实 验 Ⅱ | 测量下述实验过程的pH变化 |
(分析与解释)
(1)实验Ⅰ中,溶解时吸收热量的物质是_________。
(2)实验Ⅱ中,Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为____,OH-未参与该反应的实验证据是_________。
(3)实验Ⅱ中,滴加NaHCO3溶液的pH变化与滴加Na2CO3溶液的有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中,参与反应的离子有____________。
【题目】据公安部2019年12月统计,2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=393.5kJ·mol1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=221.0kJ·mol1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.5kJ·mol1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式___。
(2)对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。
下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填字母代号)。
A.比值不变
B.容器中混合气体的密度不变
C.v(N2)正=2v(NO)逆
D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
(3)使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图2所示。
已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式__。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理___。
(4)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H<0。实验测得:v正=v(CO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(CO)·c(O2),v逆=(CO2)消耗=k逆c2(CO2),k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(CO)、n(O2)如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(CO)/mol | 2 | 1.2 | 0.8 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
n(O2)/mol | 1.2 | 0.8 | 0.6 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
①T1温度时=___L/mol。
②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则T2__T1(填“>”、“<”或“=")。
II.“低碳经济”备受关注,CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。在0.1MPa、Ru/TiO2催化下,将一定量的H2和CO2置于恒容密闭容器中发生反应X:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H<0
(5)为探究反应X的反应速率与浓度的关系,向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0molL-1的H2与CO2。恒温条件下,根据相关数据绘制出反应速率与浓度关系曲线:v正~c(CO2)和v逆~c(H2O)。则与曲线v正~c(CO2)相对应的是如图___曲线。(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,则此时曲线乙对应的平衡点可能为___(填字母)。
(6)温度为T时,向10L密闭容器中充入5molH2和CO2的混合气体,此时容器内压强为5P,两种气体的平衡转化率ɑ与的关系如图所示:
①图中CO2的平衡转化率可用表示___(L1或L2)
②该温度下,反应X的平衡常数Kp=___。
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。