题目内容
固体X中可能含有MgCl2、Na2CO3、K2SO3、KAlO2中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,现取X进行下列实验,实验过程及现象如下:
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根据上述实验,下列说法正确的是
A.气体1可能为SO2和CO2的混合物
B.沉淀3可能为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物
C.沉淀4可能为BaCO3、BaSO3或二者混合物
D.固体粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2
(15分)氮、碳都是重要的非金属元素,含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。
(1)请写出工业上由NH3制取NO的化学方程式 。
(2)一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+ CO2(g)
FeO(s)+ CO(g),已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
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①该反应的逆反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②T℃、P pa压强下,在体积为VL的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
A、混合气体的平均相对分子质量不再变化;
B、容器内压强不再变化;
C、v正(CO2)= v逆(FeO)
③T1温度下,向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO2的平衡转化率为 ,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为 。
(3)在恒温条件下,起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2+3H2
2NH3,有关数据及平衡状态特定见下表。
容器 | 起始投入 | 达平衡时 | |||
甲 | 2 mol N2 | 3 mol H2 | 0mol NH3 | 1.5mol NH3 | 同种物质的体积分数相同 |
乙 | a mol N2 | b mol H2 | 0mol NH3 | 1.2mol NH3 | |
起始时乙容器中的压强是甲容器的 倍。
(4)一定条件下,2.24L(折算为标准状况)N2O和CO的混合气体在点燃条件恰好完全反应,放出bkJ热量。生成的3种产物均为大气组成气体,并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的
倍。请写出该反应的热化学方程式 。
(9分)钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
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请回答下列问题:
(1)Fe位于元素周期表中第____________周期,第___________族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:
(4)反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数为___________________。(用代数式表示)
(6)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失,上述产业链中每合成6mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。