题目内容
【题目】某实验小组用下列装置制备溴苯，下列说法错误的是
A. 装置A中长玻璃导管仅起冷凝回流作用，装置B中的实验现象是CCl4由无色变橙色
B. 若装置B后连接装置C，装置C中生成淡黄色沉淀，可证明装置A中发生取代反应
C. 若装置B后连接装置D，则装置D的作用是吸收尾气
D. 向反应后的装置A中加入NaOH溶液，振荡静置，下层为无色油状液体
【答案】A
【解析】
A. 苯和液溴在铁的作用下反应剧烈，可以达到沸腾，使苯和液溴挥发为蒸汽，在经过长导管时，可以将其冷凝并回流；产物中还有HBr气体，经过长导管最终被NaOH吸收，故长导管的作用是导气和冷凝回流。装置B中的CCl4吸收挥发出的溴和苯，CCl4由无色变橙色，A错误；
B. 苯和溴在催化剂条件下反应取代反应生成溴苯和HBr，若苯和溴发生加成反应，则没有HBr生成。装置B中已除去苯和溴的蒸汽，若装置C中产生淡黄色沉淀AgBr，则可证明气体中含有HBr，即可证明装置A中发生取代反应，B正确；
C. 装置B中除去苯和溴的蒸汽，可用NaOH溶液除去HBr气体，C正确；
D. 装置A中生成溴苯，溴苯中因为溶有溴而呈色，用NaOH溶液洗涤后，除去溴，溴苯为无色、密度比水大的油状液体，静置后在分液漏斗的下层，D正确；
故合理选项为A。
【题目】现代工业的发展导致CO2的大量排放，对环境造成的影响日益严重，通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：
（1）在催化转化法回收利用CO2的过程中，可能涉及以下化学反应：
①CO2(g)+2H2O(l)
CH3OH(l)+
O2(g) ΔH=+727kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH=+890kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131kJ·mol-1 ΔG=-9.35kJ·mol-1
④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-253kJ·mol-1 ΔG=-130kJ·mol-1
从化学平衡的角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小的是__，反应进行程度最大的是__。
（2）反应CO2+4H2CH4+2H2O称为Sabatier反应，可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。
①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2，再生O2，其反应过程如图所示，这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充__(填化学式)。
②在1.5MPa，气体流速为20mL·min-1时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO2的转化率(%)如下：
催化剂 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
Co4N/Al2O3 | 8.0 | 20.3 | 37.3 | 74.8 | 84.4 | 85.3 | 868 | 90.1 |
Co/Al2O3 | 0.2 | 0.7 | 2.0 | 22.4 | 37.6 | 48.8 | 54.9 | 59.8 |
分析上表数据可知：__(填化学式)的催化性能更好。
③调整气体流速，研究其对某催化剂催化效率的影响，得到CO2的转化率(%)如下：
气体流速/mL·min-1 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
10 | 11.0 | 25.1 | 49.5 | 90.2 | 93.6 | 97.2 | 98.0 | 98.0 |
30 | 4.9 | 11.2 | 28.9 | 68.7 | 72.7 | 79.8 | 82.1 | 84.2 |
40 | 0.2 | 5.2 | 15.3 | 61.2 | 66.2 | 71.2 | 76.6 | 79.0 |
50 | 0.2 | 5.0 | 10.0 | 50.0 | 59.5 | 61.2 | 64.1 | 69.1 |
分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO2的转化率__(填“增大”或“减小”)，其可能的原因是__。
④在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是__，在1L恒容密闭容器中发生该反应，已知初始反应气体中V(H2)：V(CO2)=4：1，估算该温度下的平衡常数为__(列出计算表达式)。
（3）通过改变催化剂可以改变CO2与H2反应催化转化的产物，如利用Co/C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因__。(已知Co的性质与Fe相似)
【题目】我国具有丰富的锑矿资源，锑及其化合物被广泛应用于机械材料、塑料、阻燃剂、微电子技术等领域，具有十分重要的价值。利用脆硫铅锑精矿（主要成分是Sb2S3及PbS）制备锑白（Sb2O3）的工艺流程如图所示。
已知：浸出反应Sb2S3+3Na2S = 2Na3SbS3
酸化反应4Na3SbS3 +9SO2=6Na2S2O3+3S↓+2Sb2S3↓
回答下列问题。
(1)精矿进行研磨的目的是___________________。
(2)在浸出反应中，浸出率随NaOH用量的变化曲线如图所示，其中NaOH的作用是_______________________。
(3)向浸出液中通入SO2气体进行酸化，得到Sb2S3中间体。酸化反应过程中，pH对锑沉淀率及酸化后溶液中Na2S2O3含量的影响如下表所示，则最适宜的pH为__________。 pH不能过低的原因是_______________（结合离子方程式说明）。
pH | 酸化后溶液成分/（g·L-1） | 锑的沉淀率/% | |
Sb | Na2S2O3 | ||
6 | 0.6 | 160.5 | 99.5 |
7 | 2.7 | 157.6 | 97.5 |
8 | 5.6 | 150.4 | 95.4 |
9 | 10.5 | 145.0 | 92.4 |
(4)浸出液酸化后过滤，得到沉淀混合物，在高温下被氧化，写出所有反应的化学方程式：_____________。
(5)从尾气处理的角度评价该工艺流程在环保方面的优点是__________________。
