题目内容

 已知①～④均为工业生产及应用的常见反应。其中常温下B、D、J、P气体，E为分子中原子个数比为1：l的液体。A的相对分子质量为120。(个别反应的产物已略去)

试回答下列问题：

    (1)A的化学式为_____________ ；工业上反应①所用的设备名称是_____________。

    (2)反应②的实验中，还需用到的药品是_____________、_____________。

    (3)反应④的化学方程式为_____________；

该反应装置中使用阳离子交换膜的作用是______________________________________

______________________________________________________。

    (4)P与N反应的产物之一能和K的溶液发生反应，有红褐色沉淀生成。写出该产物

与K以物质的量按1：2反应的离子方程式：__________________________。

    (5)硫酰氯()是制造药物、染料、表面活性剂的主要原料。可由下列反应制取：

      

    某学习小组认为，工业上为提高反应速率和的产率，可采取下列两种方法：

    I．不断移走

    Ⅱ．采用高温

请你就生产实际对上述两种方案进行简要评价，说明是否合理及原因。

（1）  2分     沸腾炉1分

（2）氯酸钾  （或）  1分     镁条（或）  1分

（3）  2分

防止产生的和混和发生爆炸 1分 ，避免和反应，使生成的不纯1分

（4）   2分

（5）I．不合理（1分），该反应为放热反应，升高温度会降低的产率，但温度过低，

反应速率很小，经济效益较低。因此，应选择适当的温度。（2分）

练习册系列答案
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右图表示各物质之间的转化关系．已知化合物A与B的组成元素相同，在常温下均呈液态；丙与丁的组成元素也相同，其相对分子质量均相差16n，n≥1．D与F是常见的固体单质，且块状的D、F与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量气体产生．乙中所含的某种元素是治疗贫血药物的主要成分，G可以作耐高温材料．（相关转化部分反应条件和生成物未标出）．请回答下列问题：

（1）A的结构式为
H-O-O-H
H-O-O-H
，在工业生产中E到D的反应用途是
焊接铁轨或冶炼金属
焊接铁轨或冶炼金属
（写一种）．
（2）若反应①除生成甲外，还生成丙，写出过量D与甲的稀溶液反应时的离子方程式：
3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
．
（3）以D、F为电极．NaOH溶液为电解质溶液可以组成原电池．该原电池负极的电极反应式为
Al-3e-+4OH-=4AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=4AlO2-+2H2O
．现利用此装置电解CuSO4溶液（用惰性电极），电解一段时间后，阴阳两极产生的气体在标准状况下都是2.24L．请写出阳极的电极反应式：
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
；若电解前CuSO4溶液的体积为200mL，则其物质的量浓度是
0.5mol/L
0.5mol/L
．
（4）若A与丙可以化合生成甲；甲的稀溶液和浓溶液分别与D在一定条件下反应可以生成组成组成元素完全不同的两种气体和其他物质．请写出A与丙化合生成甲的化学反应方程式：
H2O2+SO2=H2SO4
H2O2+SO2=H2SO4
．含有D元素的一种新型无机高分子材料高效净水剂[AlD（OH）4Cl2]m与过量浓盐酸可以反应，其反应的化学方程式为
[AlFe（OH）4Cl2]m+4mHCl=mAlCl3+mFeCl3+4mH2O
[AlFe（OH）4Cl2]m+4mHCl=mAlCl3+mFeCl3+4mH2O
．
（2011?大同模拟）运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0（填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡
向左
向左
移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1
＞
＞
K2；若反应进行到状态D时，v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①右图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH+4）
=
=
c（Cl-）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式
10-7b
a-b
10-7b
a-b
．
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol?L-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成．从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是
离子积Qc大于溶度积Ksp（AgCl）
离子积Qc大于溶度积Ksp（AgCl）
，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol?L-1的NaI溶液，看到的现象是
白色沉淀转化为黄色沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）
AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-
AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-
．
（已知25°C时Ksp[AgCl]=1.0×10-14mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2）
（2010?德阳模拟）[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作．
Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾．最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解水制氢．MnFe2O4的制备：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示．
开始沉淀 完全沉淀
Fe3+ 2.7 4.2
Mn2+ 8.3 10.4
（1）此工艺中理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比应为
2：1
2：1
．
（2）控制pH的操作中m的值为
10.4
10.4
．
Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：MnFe2O4（s）
 1000K 
.
 
MnFe2O（4-x）（s）+
x
2
8O2（g）；△H1=akJ/mol，
MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（l）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol，
（3）由上可知，H2燃烧的热化学方程式是
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l）；△H=-
a+b
x
kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l）；△H=-
a+b
x
kJ/mol
．
（4）该热化学循环制取氢气的优点是
A、B、C
A、B、C
（填字母编号）．
A．过程简单、无污染         B．物料可循环使用   C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离
Ⅲ、工业上可用H2、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅．

反应①Si（粗）+3HCl（g）
 553--573K 
.
 
SiHCI3（l）+H2（g）
反应②：SiHCl3（l）+H2（g）
 1373K 
.
 
Si（纯）+3HCl（g）
（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%．则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是
3：1
3：1
．
MnSO4?H2O在工业、农业等方面有广泛的应用．
（一）制备：工业上用化工厂尾气中低浓度SO2还原MnO2矿制备MnSO4?H2O过程如下：
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已知：常温时部分硫化物难溶盐的Ksp：CuS--6.3×10-36、PbS--1.0×10-28、NiS--2.0×10-26、
MnS--2.5×10-10，请回答下列问题：
（1）生产中MnO2矿粉碎的目的是
 
．
（2）除铁发生的离子反应方程式为
 
．
（3）除重金属离子后，若混合溶液中Cu2+、Pb2+、Ni2+的浓度均为1.0×10-5mol/L，则c（S2-）最大=
 
mol/L．
（二）：性质-热稳定性：MnSO4?H2O在1150℃高温下分解的产物是Mn3O4、含硫化合物、水，在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是
 

（三）废水处理：工厂废水中主要污染为Mn2+和Cr6+，现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响，（1）取100mL废水于250mL三角瓶中，调节pH值到规定值，分别加入不同量的废铁屑．得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示．则在pH一定时，废水中铁屑用量为
 
时锰、铬去除率最好
（2）取100mL废水于250mL三角瓶中，加入规定量的铁粉，调成不同的pH值．得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示．则在铁屑用量一定时，废水pH=
 
时锰、铬去除率最好
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煤的液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术，其中合成CH3OH 是最重要的研究方向之一．
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（1）在2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g），在其他条件不变的情况下，探究温度对反应的影响，实验结果如图1所示（注：T2＞T1均大于300℃）．
①温度为T2时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均反应速率为
 

②通过分析图1，可以得出温度对反应CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）的影响可以概括为
 

③下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是
 

a．体系压强保持不变．   
b．密闭容器中CO2、H2、CH3OH（g）、H2O（g）4种气体共存
c．CH3OH与H2物质的量之比为1：3．      
d．每消耗1mol CO2的同时生成3molH2
④已知H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，写出由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式
 
．
（2）在容积可变的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．
①该反应的平衡常数表达式为K=
 
，250℃、0.5×104kPa下的平衡常数
 
 300℃、1.5×104kPa下的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）
②工业实际生产中，该反应条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强而不选择更高压强的理由是
 

③在图2中画出350℃时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线．

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