题目内容
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:
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已知:
①酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性。
②CeO2不溶于稀硫酸。
③硫酸铁铵[aFe2(SO4)3•b(NH4)2SO4•cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1)在氧化环节,下列物质中最适合用作氧化剂B的是 (填序号)。
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4
(2)操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。称取Ce(OH)4样品→加硫酸溶解→用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定,所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。通过计算,该硫酸铁铵的化学式为 。
向一体积不变的密闭容器中加入2mol A、0.6molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图一所示。图二为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件.已知t3-t4阶段为使用催化剂;图一中t0-t1阶段c(B)未画出。
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(1)若t1=15min,则t0-t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)=___________.
(2)t4-t5阶段改变的条件为____________,B的起始物质的量为____________。各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
t1-t2 | t2-t3 | t3-t4 | t4-t5 | t5-t6 |
K1 | K2 | K3 | K4 | K5 |
K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为____________(用“>”、“<”或“=”连接)。
(3)t5-t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,写出此温度下该反应的热化学方程式____________。
下列实验操作、现象与实验结论一致的是( )
选项 | 实验操作及现象 | 实验结论 |
A | SO2通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀生成 | 发生复分解反应生成难溶物质BaSO3 |
B | 某溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀 | 该溶液中可能不含SO42- |
C | 将FeCl3溶液分别滴入NaBr、NaI溶液中,再分别 滴加CCl4,振荡,静置,下层分别呈无色和紫红色 | 氧化性:Fe3+﹥Br2﹥I2 |
D | 向浓度均为0.1 mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴 加1~2滴0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,沉淀呈黄色 | Ksp(AgCl)﹤Ksp(AgI) |
已知H2、CO、CH4的燃烧热分别为ΔH1=-285.8 kJ/mol、ΔH2=-283 kJ/mol、ΔH3=-890 kJ/mol。H2O(g)=H2O(l) ΔH4=-44 kJ/mol。回答下列问题:
(1)用CH4替代水煤气作家用燃气的优点是____________________。将煤气灶改为天然气灶时,应适当调_________(填“大”或“小”)空气进气阀门。
(2)合成氨厂一般采用烃(以CH4为例)和水蒸气反应制取原料气H2,发生如下反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。
①该反应的ΔH=________________。
②当该反应达到平衡状态时,下列说法一定正确的是__________(填字母)。
A.v(CH4)=v(CO) B.加入催化剂,ΔH不变
C.升高温度,平衡常数K增大 D.CH4与H2O的转化率相等
③T℃时,该反应的初始浓度与起始速率的部分数据如下:
初始浓度/mol·L-1 | 起始速率/mol3·L-3·s-1 | |
c(CH4) | c(H2O) | v |
0.10 | 0.10 | 1.0×10-4 |
0.10 | 0.20 | 4.0×10-4 |
0.30 | 0.20 | 1.2×10-3 |
写出起始速率与初始浓度的关系式[用c(CH4)、c(H2O)及适当的速率常数表示]v=________。
④T℃时,在一个体积可变的恒压密闭容器中,充入0.1 mol CH4、0.1 mol H2O(g)发生反应,起始时容器的体积为1 L。CH4的转化率与反应时间的关系如图中曲线A所示。则T℃时该反应的平衡常数K=____________。若温度与投料方式相同,该反应在容积为1 L的恒容密闭容器中进行,刚达平衡状态的点是__________(选填B、C、D、E)。
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