题目内容
(14分)、资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H= -76.0 kJ·mol一1
①上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H=+113.4 kJ·mol一1,则反应:
3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4 H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
向一容积为 2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2, 在 300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1,H2 0.8 mol·L一1,CH40.8 mol·L一1,H2O1.6 mol·L一1。则300℃时上述反应的平衡常数K=____________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)0。
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:
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①上述生产过程的能量转化方式是_____________。
a、电能转化为化学能 b、太阳能转化为电能
c、太阳能转化为化学能 d、化学能转化为电能
②上述电解反应在温度小于 900℃时进行,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阴极反应式为3CO2+4e-=C+2CO32-,则阳极的电极反应式为__________________ _。
B.[实验化学]
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
化合物 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/100 g水 |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 116 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
请回答有关问题。
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备在三颈圆底烧瓶中进行,并使用了分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。实验需要的药品:浓硫酸、冰醋酸和正丁醇。
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(1)有同学拟通过核磁共振氢谱鉴定所得产物中是否含有正丁醇,正丁醇的氢谱线中的几个峰的面积之比是________。
(2)反应前三颈圆底烧瓶中先加人适量沸石,然后依次加入________。
(3)分水器的作用________。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制。
(1)将三颈圆底烧瓶中的液体转入分液漏斗中,并用________洗涤有机层,用分液法分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是________。
(2)将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品。
Ⅲ.计算产率
如果实验中加入了18.5 mL正丁醇、15.4 mL冰醋酸和2 mL浓硫酸,实验后制得的乙酸正丁酯的质量为12.76 g,则乙酸正丁酯的产率为________。
现有一瓶A和B的混合液,已知A和B的某些性质如下:
物质 | 分子式 | 熔点℃ | 沸点℃ | 密度gcm-3 | 水溶性 |
A | C3H6O2 | -98 | 57.5 | 0.93 | 可溶 |
B | C4H8O2 | -84 | 77 | 0.90 | 可溶 |
由此,分离A和B的最佳方法是
A.萃取 B.升华 C.分馏 D.分液
下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项 | 实验操作 | 实验目的或结论 |
A | 向CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀 | H2S的酸性比H2SO4强 |
B | 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤 | 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 |
C | 蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再加入新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热,未出现红色沉淀 | 蔗糖未水解 |
D | C2H5OH与浓硫酸170 ℃共热,制得的气体通入酸性KMnO4溶液 | 检验制得气体是否为乙烯 |