【题目】二甲醚(CH3OCH3)是一种新兴化工原料,具有甲基化反应性能。

l.二甲醚的生产:

二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚,化学方程式如下:

反应i 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1

(1)已知:甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为-761.5kJ·mol-1、-1455.2kJ·mol-1,且H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0kJ·mol-1

反应i的△H1=___________ kJ·mol-1

(2)反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示,生产时,选择的最佳催化剂是___________

(3)选定催化剂后,测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为:

反应ii 2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1

①工业上生产二甲醚的温度通常在270-300℃,高于330℃之后,甲醇转化率下降,根据化学平衡移动原理分析原因是______________________;根据化学反应速率变化分析原因是______________________

②某温度下,以CH3OH(g)为原料,平衡时各物质的分压数据如下表:

则反应i中,CH3OH(g)的平衡转化率α=___________,反应i的平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算;结果保留两位有效数字)

Ⅱ.二甲醚的应用:

(4)图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图:

①该电池的负极反应式为:______________________

②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液,消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体,该套装置的能量利用率为___________。(保留3位有效数字)

【题目】碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的金属材料。世界各工业国家在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时,也非常注意改进碳素钢质量,扩大品种和使用范围。

低碳钢含碳量低于0.3%,碳在钢中主要以Fe3C形式存在,则低碳钢中Fe3C的质量分数应该低于______

某兴趣小组同学为探究碳素钢与浓硫酸的反应,进行了以下探究实验。

(1)称取一定质量碳素钢样品放入一定体积浓硫酸中,加热使碳素钢完全溶解,得到溶液M并收集到混合气体W

①甲同学认为M中除Fe3+之外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,可选用______选填序号

A.氯水 硫氰化钾溶液 浓氨水铁氰化钾溶液酸性KMnO4溶液

②乙同学取336mL(标准状况气体W通入足量溴水中,再加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体WSO2体积分数为______

(2)根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体中除SO2外,还可能含有XY两种气体,在标准状况下X气体的密度为0.0893g/L。为探究气体成分设计了下列探究实验装置

①反应过程中在通入W气体的同时,还要通入N2,其作用是______

②装置B中试剂的作用是______,装置D中盛装的试剂是______,装置G的作用是______

③如果气体W中含有X,预计实验现象应是______

④分析W气体中的Y气体是如何生成的______用化学方程式表示

【题目】工业上采用氯化铵熔烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:

已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。②部分阳离子沉淀时溶液的pH;

离子

Al3+

Fe3+

Ca2+

Mn2+

Mg2+

开始沉淀的pH

4.1

2.2

10.6

8.1

9.1

沉淀完全的pH

4.7

3.2

13.1

10.1

11.1

③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4C1MCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O

(1)合1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c(NH4C1)/c(菱锰矿粉)分别为__________________

(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是______,再调节溶液pH的最大范围为______,将Fe3+和Al3+变为沉淀面除去,然后加人NH4F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。

(3)”碳化结品”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______

(4)上述流程中可循环使用的物质是______(填化学式)。

(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中MnO2完全转化为[Mn(PO42]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸,发生反应NO2-+NH4+=N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,再加入60.00mL0.500molL-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO42]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-;用5.00mL0.500molL-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+

①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为______

②试样中锰的质量分数为______

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