题目内容
【题目】实验室以磷石膏(主要含CaSO4,还含少量SiO2、Fe2O3)为原料制取轻质 CaCO3,其实验流程如下:
下列说法不正确的是
A.固体Ⅰ、固体Ⅱ中含有 SiO2,固体Ⅲ中含有 Fe(OH)3
B.由固体Ⅰ为原料制备 CaCl2 溶液使用的盐酸和石灰水均要过量
C.加入(NH4)2CO3 溶液的离子方程式为:CaSO4+CO32ˉ=CaCO3+SO42ˉ
D.检验固体Ⅰ洗涤是否完全,可取最后一次洗涤液往其中滴加盐酸酸化的 BaCl2 溶液,看有无沉淀生成
【答案】B
【解析】
实验室以磷石膏(主要含CaSO4,还含少量SiO2、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3,加入碳酸铵溶液浸取,可将CaSO4转化为CaCO3,CaSO4+=CaCO3+,滤液I中主要含有硫酸铵,可制备(NH4)2SO4晶体,滤渣固体1含有CaCO3、SiO2、Fe2O3,加入盐酸,CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;二氧化硅与盐酸不反应,固体Ⅱ为二氧化硅,溶液Ⅱ中含有钙离子、铁离子,加入石灰水,得到固体Ⅲ为氢氧化铁沉淀,溶液中为氯化钙溶液,可用于制取轻质CaCO3,以此解答该题。
A.由上述分析可知,固体Ⅱ为二氧化硅,固体Ⅲ为氢氧化铁沉淀,故A不符合题意;
B.滤渣固体1含有CaCO3、SiO2、Fe2O3,由固体Ⅰ为原料制备CaCl2溶液,加入盐酸过量,不影响后续反应,但溶液Ⅱ中含有钙离子、铁离子,加入过量石灰水,得到固体Ⅲ为氢氧化铁沉淀,溶液中为氯化钙溶液、氢氧化钙,影响制取轻质CaCO3纯度,故B符合题意;
C.加入(NH4)2CO3溶液,微溶的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,反应为:CaSO4+═CaCO3+,故C不符合题意;
D.滤渣固体1含有CaCO3、SiO2、Fe2O3,检验固体Ⅰ洗涤是否完全,根据硫酸根离子的检验方法进行操作,可取最后一次洗涤液往其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,看有无沉淀生成,故D不符合题意;
故选:B。
【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I.脱硝:已知:H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量燃料完全燃烧时所放出的热量);
N2(g) + 2O2(g)==2NO2(g) △H= +133 kJ/mol
H2O(g)==H2O(l) △H=- 44 kJ/mol
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式__________________。
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。
(1)①该反应自发进行的条件是_________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________________________。
a.混合气体的平均式量保持不变
b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H-H键断裂
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2L.密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间 | CO2 (mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应I 恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 min | 4.5 | ||||
20 min | 1 | ||||
30 min | 1 | ||||
反应II绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K( I ) ______K(II)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)_______c(II)。
②对反应I,前10 min内的平均反应速率v(CH3OH) =________,在其他条件不变下,若30 min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2 mol,则T1_____T2(填填“>”“<”或“=”)。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
【题目】治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ.含硫的煤燃烧时会产生SO2,对空气造成污染,且易形成酸雨。
(1)为了防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时生成的SO2和生石灰、O2共同反应生成硫酸钙。请写出该反应的化学方程式___。
Ⅱ.沥青混凝土可作为反应;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。图甲表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
(2)a、b、c、d四点中,达到平衡状态的是__。
(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02mol/L,则50℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=__(用含x的代数式表示)。
(4)下列关于图甲的说法正确的是__。
A.CO转化反应的平衡常数K(a)<K(c)
B.在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大
C.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高
D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高至一定温度后,催化剂失去活性
Ⅲ.活性炭还原法也是消除氮氧化物和硫氧化物的方法:某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1
在T1℃下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下:
时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.40 | 0.20 | 0.30 | 0.60 | |
N2 | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.60 | ||
CO2 | 0 | 0.60 | 0.60 |
(5)0~10min内,N2的平均反应速率v(N2)=__。
(6)若30min后升高温度至T2℃,重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为7∶3∶3,则该反应的ΔH__0(填“>”、“=”、或“<”)