题目内容

【题目】科学假说是科学发展的一种重要形式。有科学家提出: 利用空气中的二氧化碳与氢气反应后，使之变为可再生的燃料甲醇的设想。其设想的生产流程如图。下列说法正确的是

A. 上述流程中饱和碳酸钾溶液所起的作用是降低空气中的CO2 的溶解度

B. 上述流程中能体现“循环利用”的物质有碳酸氢钾溶液和高温水蒸气

C. 从合成塔中分离出甲醇的实验操作方法是分液

D. 通入高温水蒸气的作用是: 加快CO2的生成和逸出，以便及时提供给合成塔

【答案】D

【解析】碳酸钾溶液能够吸收二氧化碳生成碳酸氢钾，其作用是富集空气中的二氧化碳气体， A错误；吸收池内生成碳酸氢钾，分解池内碳酸氢钾分解为碳酸钾，所以“循环利用”的物质有碳酸钾溶液和高温水蒸气，B错误；在合成塔内，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，甲醇与水互溶，因此采用蒸馏的方法进行分离，C错误；碳酸氢钾在高温水蒸气的作用下，分解为碳酸、二氧化碳，所以通入高温水蒸气的作用是：加快CO2的生成和逸出，以便及时提供给合成塔，D正确；正确选项：D。

练习册系列答案
相关题目

【题目】以工业制立德粉后的铅锌废渣（主要成分为ZnO和PbSO4，杂质含Si、Fe、Cu、Cd等元素）为原料，可以制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄，工业流程如图所示：

已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp(PbCO3)= 7.4×10-14

（1）“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为_________________________，气体A 的化学式为____________________。

（2）“酸浸”过程中pH不宜过低，若pH过低，可能出现的问题是___________________________。

（3）“沉降I”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________。

（4）滤液D中溶质的主要成分为_____________，为制得较为纯净的ZnO，“煅烧”之前应该进行的操作I是_____________________________。

（5）以1t含锌元素10%的铅锌废渣为原料，制得活性氧化锌113.4kg，依据以上数据_______（填“能”或“不能”）计算出锌元素的回收率。若能，写出计算结果，若不能，请说明理由________________________________________________。

【题目】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾 (K2Cr2O7)，其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。

（1）向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________________。

（2）通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。

（3）固体A的主要成分为__________（填化学式），用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗降低。固体B的主要成分为___________________（填化学式）。

（4）测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下：称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液，用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中，加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+)，放置于暗处5 min，然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂，用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为_____________________________。

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________%( 保留2 位小数，设整个过程中其他杂质不参与反应)。进一步提纯产品的方法是___________________。

（5）+6价Cr的毒性很高，工业上用电解法来处理含Cr2O72-的废水。下图为电解装置示意图，电极材料分别为铁和石墨。通电后，Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+，一段时间后Cr3+最终可在a 极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。

①在以上处理过程中，Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为________________________。

②a电极的电极反应式是是____________________；电解一段时间后在阴极区有Fe(OH)3和Gr(OH)3沉淀生成，若电解后的溶液中c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1，则溶液中c(Fe3+)为____________ mol·L-1。已知：Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38，K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。

【答案】 除去Fe3+ 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，且随温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小 NaCl Ⅱ K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重结晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2↑ 2×10-12

【解析】考查化学工艺流程，（1）根据题目信息，母液中含有少量的Fe3＋，加碱液的目的是除去Fe3＋；（2）根据温度与溶解度的关系，K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大，低温时K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，且温度降低，K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大；（3）母液I中加入KCl，发生Na2Cr2O7＋KCl=K2Cr2O7＋NaCl，采用冷却降温得到K2Cr2O7固体，即母液II中含有大量的NaCl，因此蒸发浓缩得到的固体是NaCl；冷却结晶中有大量的K2Cr2O7析出，但溶液中含有少量的K2Cr2O7，蒸发浓缩时，NaCl表面附着一部分K2Cr2O7，为了提高产率又可使能耗降低，因此需要把洗涤液转移到母液II中，达到类似富集的目的；因此固体B的主要成分是K2Cr2O7；（4）①根据操作，得出K2Cr2O7作氧化剂，本身被还原成Cr3＋，I－被氧化成I2，因此有Cr2O72－＋I－→Cr3＋＋I2，然后采用化合价升降法、原子守恒配平即可，离子方程式为Cr2O72－+6I－+14H＋=2Cr3＋+3I2+7H2O；②根据离子方程式，得出关系式为Cr2O72－～3I2～6S2O32－，则求出样品中K2Cr2O7的质量为=2.352g，纯度为2.352/2.500×100%=94.08%；进一步提纯需要重新溶解，冷却结晶，此方法叫重结晶；（5）①b电极为阳极，应是失去电子，化合价应升高，而Cr2O72－中Cr的化合价降低，因此b电极为铁，此电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，然后利用Cr2O72－的氧化性，与Fe2＋发生反应，离子反应方程方式为Cr2O72－+6Fe2＋+ 14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O；②根据①的分析，a电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；Cr3＋和Fe3＋共存在同一溶液中，因此有，解得c(Fe3＋)=2.0×10－12mol·L－1。

点睛：氧化还原反应方程式的书写是学生的一个难点，学生往往找不出反应物或生成物，或者溶液的环境选错，这是对题的理解上不透彻，如本题的(5)①根据信息，Cr2O72－在b极附近转变为Cr3＋，b极为阳极，阳极上失去电子化合价升高，而现在Cr的化合价降低，因此只能说明b极的材料是Fe，Fe－2e－=Fe2＋，然后还原Cr2O7－，因此有Cr2O72－＋Fe2＋→Fe3＋＋Cr3＋，根据化合价升降法进行配平，即Cr2O72－＋6Fe2＋→2Cr3＋＋6Fe3＋，Fe2＋、Fe3＋、Cr3＋不与OH－大量共存，因此溶液显酸性，根据反应前后所带电荷数守恒、原子守恒进行配平即可。

【题型】综合题
【结束】
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【题目】“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题，为了减少空气中的温室气体，并且充分利用二氧化碳资源，科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。

（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1，则反应：3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。

（2）用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。

①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2，CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示，若烟气中CO2的含量（体积分数）为12％，烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况)，用pH为12.81的氨水吸收烟气30min，脱除的CO2的物质的量最多为____________(精确到0.01)。

②通常情况下温度升高，CO2脱除效率提高，但高于40℃时，脱除CO2效率降低的主要原因是______________。

（3）一定条件下，Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图所示。

①该反应的化学方程式为______________________；反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_________________。

②向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2：0.2 mol·L-1、H2：0.8 mol·L-1、CH4：0.8 mol·L-1、H2O：1.6 mol·L-1，CO2的平衡转化率为_________________；300℃时上述反应的平衡常数K=___________________。

③已知该反应正反应放热，现有两个相同的恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2，在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g)，300℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是___________________(填字母)。

A.Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同

C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多

D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1

【题目】下列对有机物结构或反应特征的描述正确的是

A. 组成为C4H10的烷烃中仅能由两种烯烃与氢气加成而制得

B. 某烃的化学式为C9H12，则该烃一定是苯的同系物

C. 中反应①②分别是取代反应、加成反应

D. 1个含有5 个碳原子的烃分子中，最多可含有4个碳碳单键

【题目】增大压强对下列反应的速率无影响的是 （ ）

A．CO2(g) + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O B．H2 + I2 2HI

C．NaCl +AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3 D．N2 +3H2 2NH3

【题目】硝酸银是一种无色晶体，常用于照相、制镜、印刷、医药等。其水溶液和固体常被保存在棕色试剂瓶中，硝酸银不稳定，受热分解生成固体、NO2和O2。为了研究AgNO3的受热分解产物的性质，某同学设计了以下实验:实验所用的装置如图(图中加热、夹持仪器等均略去):

实验步骤为:a.仪器连接后，放入AgNO3固体之前，关闭k，微热硬质玻璃管A。

b.称取AgNO3固体1.7g置于A中，先通入一段时间N2，再关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管A。

c.待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余园体的质量为1.08g。……

请回答下列问题：

(1)使用酒精灯对AgNO3固体加热的操作方法是________________________。

(2)步骤a的操作目的是_________________________________________。

(3)步骤b中先通入一段时间N2的操作目的是_______________________________。

(4)装置C瓶中盛装的药品名称为___________，装置D中可观察到的实验现象为___________。

(5)设计实验证明AgNO3分解产物中气体的体积比________________________________。

(6)从实验安全角度考虑该实验装置有缺陷，应如何改进?_____________________。

【题目】某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。

已知:①NaClO 在受热或酸性条件下易分解，3NaClO==2NaCl + NaClO3

②AgCl 可溶于氨水: AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)2++Cl-+2H2O

③常温下，N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+：

4 Ag(NH3)2++ N2H4·H2O ==4Ag↓+ N2 ↑+4NH4+ +4NH3 ↑+H2O

请回答下列问题:

(1)“氧化” 阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为____________________________。

(2)NaC1O溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH 和O2，该反应的化学方程式为_____________。

(3)为提高AB的回收率，需对“过滤II”的滤渣进行洗涤，并_________________________。

(4)若省略“过滤I”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量次氯酸钠与氨水反应外(该条件下NaClO3 与氨水不反应)，还因为___________________。

(5)利用题给信息，请设计从“过滤II”的滤液中获取单质Ag 的实验方案:____________(实验中须使用的试剂有: 2mol/L水合肼溶液，1mol/L H2SO4溶液)。

【题目】酒精检测仪可帮助执法交警测试驾驶员饮酒的多少，其工作原理示意图如图所示．反应原理为：CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量．下列说法正确的是（　　）
A.b为正极，电极反应式为：O2+4H++4e﹣═2H2O
B.电解质溶液中的H+移向a电极
C.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气
D.呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小

【题目】X、Y、Z、P、Q为前四周期元素，且原子序数依次增大。X基态原子的L层有3个单电子，Z是周期表中电负性最大的元素；Y与P为同主族元素，且P基态原子的M层电子数为K层的3倍；Q2+离子的3d轨道上有9个电子。回答下列问题。

（1）基态Y原子的价电子排布图是____；P所在周期中第一电离能最大的主族元素是__________ （元素名称）。

（2）XY3-中，中心原子的杂化方式为____________；XY2-离子的立体构型是_______________。

（3）X 的氢化物比Y的氢化物沸点低的原因是_________________________。

（4）X的氢化物易形成配位键，而XZ3不易形成配位键，原因是_____________________。

（5）Y 与Q所形成的化合物晶体晶胞如图所示，该晶体的化学式：______________；晶胞参数如图所示，则该晶胞密度是_______________g·cm-3。（列式并计算结果，保留小数点后一位）。

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