20.“一带一路”将为中国化工企业开辟新的国际市场,其中,能源、资源整合和环境治理是保驾护航的基础.
(1)过氧化钙(CaO2)难溶于水,广泛应用于渔业、农业、环保等方面,其制备方法如下:
①在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应,写出该可逆反应的化学方程式H2O2+CaCl2?CaO2+2HCl.
②测得不同温度下,过氧化钙的平均生成速率如表所示:
请解释速率随温度如此变化的原因40℃之前,温度升高,速率加快;40℃之后,温度继续升高,双氧水分解,浓度下降,反应速率减慢 .
(2)贵金属的冶炼中往往会产生有毒气体,先进技术使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼(N2H4)在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体.写出该反应的离子方程式:2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O .
(3)下面是不同过程的热化学方程式,请写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11KJ/mol.
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-25kJ•mol-1①
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-47kJ•mol-1 ②
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H3=+19kJ•mol-1 ③
(4)已知在某种含铁催化剂作用下发生下列反应;CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O (g)△H<0.一定温度下,把1molCO和3molH2加入到体积为1L的密闭容器中,测得不同时间CO的体积分数φ(CO)如表:
①一定条件下,下列能说明该反应达到平衡状态的是bd.
a.混合气体的密度不再变化 b.容器内压强不再变化
c.v (CH4)=v (CO) d.CO在混合气中的质量分数保持不变
②对于基元反应aA+bB?cC+dD而言,其某一时刻的瞬时速率计算公式如下:正反应速率为v正=k正•c(A)a•c(B)b;逆反应速率为v逆=k逆•c(C)c•c(D)d,其中k正、k逆为速率常数.若将上述反应视为基元反应,反应进行到35min时k逆:k正=0.0036.
(5)已知:HCN的电离常数K=4.9×10-10,H2S的电离常数K1=1.3×10-7,K2=7.0×10-15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,反应的离子方程式为NaCN+H2S=HCN+NaHS.在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020mol•L-1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当HS-浓度为1.0×10-4mol•L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=5.[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15].
(1)过氧化钙(CaO2)难溶于水,广泛应用于渔业、农业、环保等方面,其制备方法如下:
①在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应,写出该可逆反应的化学方程式H2O2+CaCl2?CaO2+2HCl.
②测得不同温度下,过氧化钙的平均生成速率如表所示:
| 温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| CaO2平均生成速率(×10-3mol.s-1) | 7.5 | 8.2 | 9.4 | 8.0 | 7.1 | 6.7 | 5.5 |
(2)贵金属的冶炼中往往会产生有毒气体,先进技术使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼(N2H4)在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体.写出该反应的离子方程式:2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O .
(3)下面是不同过程的热化学方程式,请写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11KJ/mol.
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-25kJ•mol-1①
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-47kJ•mol-1 ②
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H3=+19kJ•mol-1 ③
(4)已知在某种含铁催化剂作用下发生下列反应;CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O (g)△H<0.一定温度下,把1molCO和3molH2加入到体积为1L的密闭容器中,测得不同时间CO的体积分数φ(CO)如表:
| t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| φ(CO) | 0.250 | 0.235 | 0.225 | 0.200 | 0.200 |
a.混合气体的密度不再变化 b.容器内压强不再变化
c.v (CH4)=v (CO) d.CO在混合气中的质量分数保持不变
②对于基元反应aA+bB?cC+dD而言,其某一时刻的瞬时速率计算公式如下:正反应速率为v正=k正•c(A)a•c(B)b;逆反应速率为v逆=k逆•c(C)c•c(D)d,其中k正、k逆为速率常数.若将上述反应视为基元反应,反应进行到35min时k逆:k正=0.0036.
(5)已知:HCN的电离常数K=4.9×10-10,H2S的电离常数K1=1.3×10-7,K2=7.0×10-15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,反应的离子方程式为NaCN+H2S=HCN+NaHS.在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020mol•L-1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当HS-浓度为1.0×10-4mol•L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=5.[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15].
16.观察下列几个装置示意图,有关叙述不正确的是( )
| A. | 装置中阴极上析出红色固体 | |
| B. | 装置的待镀铁制品应与电源负极相连 | |
| C. | 装置闭合电键后,外电路电子由a极流向b极 | |
| D. | 装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过 |
15.
已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×l0-12,Ksp[Al(OH)3]=1.3×l0-33,Al(OH)3?AlO2-+H++H2O Ka=6.31×l0-13.某溶液中可能含有 H+、Na+、Mg2+、Al3+、Cl-、HCO3-等离子.向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示.下列有关说法正确的是( )
| A. | b 点沉淀-Al(OH)3;d 点沉淀-A1(OH)3和Mg(OH)2;e点溶质-NaA1O2 | |
| B. | 依据题意,用NaOH不能完全分离Mg2+和Al3+离子 | |
| C. | cd 段发生的反应为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ | |
| D. | bc 段发生的反应为:Al(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O |
11.粉煤灰(主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等)是燃煤发电过程中产生的废渣,粉煤灰的综合利用具有很大的价值.
Ⅰ.研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究.
(1)以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离.
①写出硫酸溶液与Fe2O3反应的离子方程式6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O.
②初步分离得到的滤渣主要成分是SiO2.
(2)向(1)分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+,结合表分析其原因Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离.
(3)使用碱性较弱的氨水为pH调节剂,进行分离实验.
①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为3NH3•H2O+Al3+=Al(OH)3+3NH4+.
②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如图1.根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的范围是略小于5,选择该范围的理由是铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀.

Ⅱ.NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合配制成浸取液,220℃时,可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],然后分离、煅烧获得纯Al2O3.
已知硫酸铝铵:①溶解度:0℃时,S=5.2g;100℃时,S=421.9g.
②280℃时分解.
(1)依据资料可知,将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是冷却、结晶.
(2)煅烧NH4Al(SO4)2同时得到混合气体(NH3、N2、SO2、SO3、H2O).若16mol混合气体按图2装置被完全吸收制得浸取液,请将图2中试剂及其物质的量补充完整.
0 162964 162972 162978 162982 162988 162990 162994 163000 163002 163008 163014 163018 163020 163024 163030 163032 163038 163042 163044 163048 163050 163054 163056 163058 163059 163060 163062 163063 163064 163066 163068 163072 163074 163078 163080 163084 163090 163092 163098 163102 163104 163108 163114 163120 163122 163128 163132 163134 163140 163144 163150 163158 203614
Ⅰ.研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究.
(1)以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离.
①写出硫酸溶液与Fe2O3反应的离子方程式6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O.
②初步分离得到的滤渣主要成分是SiO2.
(2)向(1)分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+,结合表分析其原因Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离.
| 物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
| 沉淀区间(pH) | 7.06~8.95 | 1.94~3.20 | 3.69~4.8 |
①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为3NH3•H2O+Al3+=Al(OH)3+3NH4+.
②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如图1.根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的范围是略小于5,选择该范围的理由是铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀.
Ⅱ.NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合配制成浸取液,220℃时,可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],然后分离、煅烧获得纯Al2O3.
已知硫酸铝铵:①溶解度:0℃时,S=5.2g;100℃时,S=421.9g.
②280℃时分解.
(1)依据资料可知,将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是冷却、结晶.
(2)煅烧NH4Al(SO4)2同时得到混合气体(NH3、N2、SO2、SO3、H2O).若16mol混合气体按图2装置被完全吸收制得浸取液,请将图2中试剂及其物质的量补充完整.