题目内容
【题目】为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:
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乙:
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(1)甲、乙两同学在第一阶段得到含溴海水中,氯气的利用率较高的是________(填“甲”或“乙”),原因是____________________________________。
(2)甲同学步骤④所发生反应的离子方程式为________________________。
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是________(填“甲”或“乙”),理由是__________________________________。
(4)某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程,设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。下列说法错误的是___________。
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A.A装置中通入的a气体是Cl2
B.实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气
C.B装置中通入的b气体是SO2
D.C装置的作用只是吸收多余的SO2气体
【答案】甲 酸化可防止Cl2与H2O反应 SO2+Br2+2H2O===4H++SO42-+2Br- 甲 含溴海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程,可提高溴的浓度,减少能源消耗,降低成本 D
【解析】
(1)氯气通入到海水中,发生反应生成盐酸、次氯酸,若用硫酸酸化,则增大溶液中氢离子浓度,使平衡逆向移动,从而提高氯气的利用率;
(2)步骤④用二氧化硫与溴反应生成硫酸和氢溴酸来吸收溴蒸气,反应的离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;
(3)工业流程要求首先对试剂进行富集,大批量生产,且降低成本,则甲符合;工业进行蒸馏时需要大量的能源,且产量低;
(4)A.A装置中通入的a气体是Cl2,利用氯气将溶液中的溴离子氧化为单质,A正确;
B.实验时应在A装置中通入氯气气体一段时间后,停止通入,改通入热空气,否则通入热空气会降低氯气的利用率,且产生氯气杂质,B正确;
C.B装置中通入的b气体是SO2,用二氧化硫吸收空气中的溴单质,进行产品的富集,C正确;
D.C装置的作用吸收多余的SO2气体和未反应的溴蒸气,D错误;
答案为D
【题目】为倡导“节能减排”和“低碳经济”,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇。一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。
(1)在一定条件下,在20 L密闭容器中按物质的量比为1∶3充入CO2和H2,温度在450 K,n(H2)随时间变化如表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8 | 6 | 5 | 5 |
在450 ℃、0~1 min,v(CH3CH2OH)=________;此温度下该反应的化学平衡常数为________(结果保留三位有效数字)。
(2)在5 MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图所示:
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曲线乙表示的是 ________(填物质的化学式)的体积分数,图像中A点对应的体积分数b=________%(结果保留三位有效数字)。
(3)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________。
A.升高温度
B.将CH3CH2OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l mol CO2和3 mol H2
(4)25 ℃、1.01×105Pa时,9.2 g液态乙醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出273.4 kJ的热量,写出表示乙醇燃烧的热化学方程式:________________________。
(5)以石墨为电极,氢氧化钠、乙醇、水、氧气为原料,可以制成乙醇的燃料电池,写出发生还原反应的电极反应式:_____________________________________。