8.研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义.
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等.
已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5 kJ•mol-1
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
①该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$.
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1:3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的△H<0(填“>”、“<”或“=”).
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K>K(填“>”、“<”或“=”).判断的理由由于温度高,CH3OH含量低,说明化学平衡常数K>K
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质.
①工业上尿素[CO(NH22]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为2NH3+CO2CO(NH22+H2O.时氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为40%.
②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一级电离常数Kb=4.3×10-7,则NH4HCO3溶液呈碱性(填“酸性”、“中性”、“碱性”).
5.近年来,我国北方地区雾霾频发.引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH42 SO4、NH4NO3、有机微粒物及扬尘等,通过测定雾霾中锌等重金属的含量,可知交通污染是目前造成雾霾天气的主要原因之一,回答下列问题:
(1)基态O原子核外电子的运动状态有8种,其电子云形状有2种.
(2)基态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2
(3)(NH42SO4中存在的化学键类型有离子键、共价键、配位键.
(4)N和F能形成化合物N2F2,N2F2中氮原子的杂化轨道类型为sp2,写出N2F2的一种结构式:,1molN2F2分子中所含σ键的数目是3NA
(5)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOX、O3,HCOOH,CH3COOONO2(PAN)等.下列说法正确的是ac(填字母).
a.N2O为直线形分子
b.C、N、O的第一电离能依次增大
c.O3与SO2、NO2-互为等电子体
d.相同压强下,HCOOH沸点比CH3OCH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子
(6)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β一射线吸收法,其放射源可用85Kr.已知85Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶胞中所含85Kr原子数为m个,与每个85Kr原子相紧邻的85Kr原子为n个,则$\frac{m}{n}$=$\frac{1}{3}$(填数值).该晶胞的边长为anm,则85Kr晶体的密度为$\frac{3.4×1{0}^{23}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3.(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
4.MnO2是一种重要的无机功能材料,工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如图所示:

部分难溶的电解质溶度积常数(Ksp)如下表:
化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
Ksp近似值10-1710-1710-39
已知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2
(1)步骤Ⅱ中消耗0.5molMn2+时,用去1mol•L-1的NaClO3溶液200ml,该反应离子方程式为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+
(2)已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产,此物质的名称是氯酸钠.
(3)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料.放电过程产生MnOOH,该电池正极的电极反应式是MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-.如果维持电流强度为5A,电池工作五分钟,理论消耗锌0.5g.(已知F=96500C/mol)
(4)向废旧锌锰电池内的混合物(主要成分MnOOH、Zn(OH)2)中加入一定量的稀硫酸和稀草酸(H2C2O4),并不断搅拌至无CO2产生为止,写出MnOOH参与反应的离子方程式2MnOOH+H2C2O4+2H2SO4=2CO2↑+2MnSO4+4H2O.向所得溶液中滴加高锰酸钾溶液产生黑色沉淀,设计实验证明黑色沉淀成分为MnO2取少量黑色固体放入试管中,加入少量浓盐酸并加热,产生黄绿色气体,说明黑色固
体为MnO2
(5)用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加入稀H2SO4和H2O2,铁溶解变为Fe3+,加碱调节pH为2.7时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全).继续加碱调节pH为6时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol•L-1).若上述过程不加H2O2,其后果和原因是Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近,Zn2+和Fe2+分离不开.
3.苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等.其制备方法如图1
已知:
颜色、状态沸点(℃)密度(g•cm-3
苯甲酸*无色、片状晶体2491.2659
苯甲酸乙酯无色澄清液体212.61.05
乙醇无色澄清液体78.30.7893
环己烷无色澄清液体80.80.7318
*苯甲酸在100℃会迅速升华.
实验步骤如下:
①在100mL圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷,以及4mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按图2所示连接好仪器,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,控制温度在65~70℃加热回流2h.反应时环己烷-乙醇-水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来.在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,注意保持分水器中水层液面原来的高度,使油层尽量回到圆底烧瓶中.
②反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞.继续
加 热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热.
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性.
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层.加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213℃的馏分.
⑤检验合格,测得产品体积为12.86mL.
回答下列问题:
(1)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是分离产生的水,使平衡向正反应方向移动,提高转化率.
(2)反应结束的标志是分水器中的水层不再增加时,视为反应的终点.
(3)步骤②中应控制馏分的温度在C.
A.65~70℃B.78~80℃C.85~90℃D.215~220℃
(4)若Na2CO3加入不足,在步骤④蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸,在受热至100℃时发生升华.
(5)关于步骤④中的分液操作叙述正确的是AD.
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞.将分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(6)蒸馏时所用的玻璃仪器除了酒精灯、冷凝管、接收器、锥形瓶外还有蒸馏烧瓶,温度计.
(7)该实验的产率为90%.
 0  156355  156363  156369  156373  156379  156381  156385  156391  156393  156399  156405  156409  156411  156415  156421  156423  156429  156433  156435  156439  156441  156445  156447  156449  156450  156451  156453  156454  156455  156457  156459  156463  156465  156469  156471  156475  156481  156483  156489  156493  156495  156499  156505  156511  156513  156519  156523  156525  156531  156535  156541  156549  203614 

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