题目内容
【题目】依据信息写出下列反应的方程式或填充合适的物质。
⑴氢氧化铟[In(OH)3]广泛应用于电子行业。以氧化铟废渣(主要含In2O3和Fe3O4)为原料制备氢氧化铟的一种工艺流程如下:
已知:In2O3为两性氧化物,在强碱性条件下In元素以InO33-离子形式存在。
①写出“碱浸”时反应的离子方程式:______。
②写出“酸化”时反应的离子方程式:______。
⑵下表所示为部分酸的电离平衡常数:
酸 | H2SO3 | CH3COOH | HCOOH |
电离平衡常数 | Ka1=1.2×10-2 Ka2=5.6×10-8 | 1.75×10-5 | 1.8×10-4 |
从H2SO3、CH3COOH中选择合适的物质,以实现HCOONa→HCOOH的转化,写出该反应的离子方程式:______。
⑶下表所示为部分物质的溶度积常数:
难溶物 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | MnCO3 |
溶度积常数 | 2×10-13 | 5.9×10-15 | 2.2×10-11 |
①从NaOH、Co(OH)2中选取合适的物质,填在如下转化关系中:MnCl2→Mn(OH)2。______
②NaNO3、Na2CO3中选择合适的物质,填在如下转化关系中:MnCl2→NaCl。_______
【答案】In2O3+6OH-=2InO33-+3H2O InO33-+6H+===In(OH)3 HCOO-+H2SO3=== HCOOH+HSO3- NaOH Na2CO3
【解析】
(1)氧化铟废渣(主要含In2O3和Fe3O4)碱浸发生In2O3+6OH-=2InO33-+3H2O,过滤除去Fe3O4,滤液中加盐酸酸化,转化成In(OH)3;
(2)根据电离平衡常数判断酸性强弱;
(3)根据溶度积判断。
(1)①In2O3为两性氧化物,在强碱性条件下In元素以InO33-离子形式存在,“碱浸”时反应的离子方程式:In2O3+6OH-=2InO33-+3H2O;
②InO33-盐酸化后生成In(OH)3,“酸化”时反应的离子方程式:InO33-+6H+===In(OH)3;
(2)电离平衡常数越大,酸性越大,酸性:H2SO3>HCOOH>CH3COOH>HSO3-,实现HCOONa→HCOOH的转化,只有通入SO2,该反应的离子方程式:HCOO-+H2SO3=== HCOOH+HSO3-;
(3)Mn(OH)2是难溶物质,MnCl2+2NaOH→Mn(OH)2↓+2NaCl,Co(OH)2比Mn(OH)2更难溶,故选NaOH;
MnCO3难溶,MnCl2+Na2CO3=MnCO3↓+2NaCl,Mn(NO3)2易溶,不能用NaNO3,故选Na2CO3。
【题目】2019年10月27日,国际清洁能源会议(ICCE2019)在北京开幕。一碳化学成为这次会议的重要议程。甲醇、甲醛(HCHO) 等一碳化合物在化工 、医药,能源等方面都有着广泛的应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),反应生成 1mol HCHO过程中能量变化如图1。
已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5kJ mo1-1,则反应CO2(g)+2H2(g)= HCHO(g) +H2O(g) △H= ___________kJ mo1-1。
(2)氧化剂可处理甲醛污染,结合图2分析春季(水温约为15℃)应急处理被甲醛污染的水源应选择的试剂为__________(填化学式)。
(3)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇,CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJmo1-1
①按=2,投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示。则a _____(填“>”或“<”)0;压强p1、p2、p3由小到大的关系是__________________。
②在温度为T1℃,向某恒容密闭容器中充入 H2和CO发生上述反应,起始时c(H2)=c(CO)=2.0 mo1L-1。达到平衡时,CO的转化率为图3中的 M 点对应的转化率,则在该温度下,对应的N 点的平衡常数为__________(保留3 位有效数字)。
(4)工业上利用CH4(CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取 H2:CH4(g) +H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJmo1-1,该中反应的逆反应速率及表达式为v逆=kc(CO)c3(H2),k 为速率常数,在某温度下测得实验数据如表所示,
CO浓度(mo1L-1) | H2浓度(mo1L-1) | 逆反应速率(mo1L-1min-1) |
0.1 | c1 | 8.0 |
c2 | c1 | 16.0 |
c2 | 0.15 | 6.75 |
由上还数据可得该温度下,c2=____________,该反应的逆反应速率常数 k=______L3mo1-3min-1)。