18.碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关.
(1)C、CO、CO2在实际生产中有如下应用:
a.2C+SiO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{电炉}$  Si+2CO        b.3CO+Fe2O3  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO2
c.C+H2O  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$  CO+H2          d.CO2+CH4  $\stackrel{催化剂}{→}$  CH3COOH
上述反应中,理论原子利用率最高的是d.
(2)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂.但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为搞清该方法对催化剂的影响,查得资料:

则:①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是避免O2与Ni反应再使其失去催化作用.
②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ/mol.
(3)汽车尾气中含大量CO和氮氧化物(NO2)等有毒气体.
①活性炭处理NO的反应:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2 (g)△H=-a kJ•mol-1(a>0)
若使NO更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是:b.

a.增加排气管长度                b.增大尾气排放口
c.添加合适的催化剂              d.升高排气管温度
②在排气管上添加三元催化转化装置,CO能与氮氧化物(NO2)反应生成无毒尾气,其化学方程式是2xCO+2NOx$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2xCO2+N2
(4)利用CO2与H2反应可合成乙醚.以KOH为电解质溶液,组成乙醚----空气燃料电池,该电池工作时其负极反应式是CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.
(5)电解CO制备CH4和W,工作原理如图2所示,生成物W是NaHCO3,其原理用电解总离子方程式解释是4CO+3CO32-+5H2O=6HCO3-+CH4↑.
17.磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO42等形式存在,它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用.
I.白磷(P4)可由Ca3(PO42、焦炭和SiO2在电炉中(约1550℃)下通过下面两个反应共熔得到.
①2Ca3(PO42(s)+5C(s)═6CaO(s)+P4(s)+5CO2(g)△H1=+Q1kJ•mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)═CaSiO3(s)△H2=-Q2kJ•mol-1
(1)写出电炉中发生总反应的热化学方程式2Ca3(PO42(s)+6SiO2(s)+5C(s)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6CaSiO3(s)+P4(s)+5CO2(g))△H=(Ql-6Q2 )kJ•mol-1
II.三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光异纤维原料.氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:
 
92)写出氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl.
氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水.在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收.
(3)POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合价分别为+5、+5、+3.
(4)在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是将+3价的磷氧化为+5价的磷(将H3PO3氧化为H3PO4).
Ⅲ.下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图象.

(5)处理该厂废水最合适的工艺条件为bc(选填字母).
a.调节Ph=9   b.调节Ph=10      c.反应时间30min   d.反应时间120min
(6)己知磷酸是三元酸,其各级电离常数如下:
K1=7.1×10-3  K2=6.3×10-8  K3=4.2×10-13,则0.1mol/L的NaH2PO4溶液的pH<7 (填>,=,<).
14.铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用.
(1)某研究性学习小组设计了如图1所示装置探究钢铁的腐蚀与防护.在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是① (填装置序号),该装置中正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述②③(填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离予方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-
(2)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车.
电池反应为FePO4+Li$?_{充电}^{放电}$LiFePO4,电解质为含Li+的导电固体,且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li+自由通过而导电.该电池放电时Li+向正极移动(填“正”或“负”),负极反应为Li-e-=Li+,则正极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如图2:回答下列问题:
①操作I、Ⅱ的名称分别是过滤、洗涤.
②写出在空气中锻烧FeCO3的化学方程式4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2++MnO${\;}_{4}^{-}$+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O).
a.称取2.850g绿矾 (FeSO4•7H2O)产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为 20.00mL.计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为0.9754.
13.CuSO4•5H2O是一种重要的化工原料.实验室以Cu为原料制取CuSO4•5H2O有如下方法:
方法一:Cu$→_{高温灼烧}^{空气}$CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO4溶液$→_{过滤}^{结晶}$CuSO4•5H2O
(1)该方法中金属铜应在坩埚(填仪器名称)中灼烧.
方法二:空气→$→_{过滤}^{调节PH_{3}-4}$CuSO4溶液$→_{过滤}^{结晶}$CuSO4•5H2O
(2)该方法中少量Fe2(SO43起催化作用,其催化机理为(用离子方程式表示)
Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,4H++O2+4Fe2+═4Fe3++2H2O.调节溶液PH3~4,可使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,调节时加入的试剂为CuO、CuCO3、Cu(OH)2
方法三:$\stackrel{40℃-50℃}{→}$CuSO4溶液$→_{过滤}^{结晶}$CuSO4•5H2O
(3)①该方法中首先要将Cu与稀硫酸和稀硝酸混合.为了只得到CuSO4溶液,需向100mLl.0moI•L-1稀硝酸中加入150mL 1.0mol•L-1稀硫酸与之混合.
②Cu与稀硫酸和稀硝酸的反应装置如图甲所示:
实验室中对圆底烧瓶加热的最佳方式是水浴加热;
装置中圆底烧瓶上方长导管的作用是导气兼冷凝回流.
③下列可做为图乙中尾气收集或吸收装置的是AC(填字母).
(提示:2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O)
(4)上述方法中,方法一耗能大,方法二步骤多,方法三生成有毒气体.请综合考虑有关设计因素设计一个实验室制备CuSO4•5H2O的方案流程图
供选择的试剂:Cu、Cl2、KMnO4、H2O2、浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸等.
 0  171616  171624  171630  171634  171640  171642  171646  171652  171654  171660  171666  171670  171672  171676  171682  171684  171690  171694  171696  171700  171702  171706  171708  171710  171711  171712  171714  171715  171716  171718  171720  171724  171726  171730  171732  171736  171742  171744  171750  171754  171756  171760  171766  171772  171774  171780  171784  171786  171792  171796  171802  171810  203614 

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