【题目】欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4+ ____K2SO4+ ____H2O
(2)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为______________________________________________________。
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=akJ/mol 。
下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①判断反应达到平衡状态的依据是_____________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②某温度下,将2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c
mol/L,则以H2表示的反应速率v(H2)=___________。
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的
混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,其正极反应式:
O2+ 2CO2+4e-=2CO32-,则负极反应式:______________________________________。
(5)向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)
BaCO3(s)+SO42-(aq)。已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则 BaCO3的溶度积Ksp=___________。
【题目】铅蓄电池有广泛的应用,由方铅矿(PbS)制备铅蓄电池电极材料(PbO2)的方法如下:
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査阅资料:①PbCl2(s)+2Cl-(aq)
PbCl42-(aq) △H>0
②Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9、7.0
③不同温度和浓度的食盐溶液中PbCl2的溶解度(g L-1):
| 20 | 40 | 60 | 100 | 180 | 260 | 300 |
13 | 3 | 1 | 0 | 0 | 3 | 9 | 13 |
50 | 8 | 4 | 3 | 5 | 10 | 21 | 35 |
100 | 17 | 11 | 12 | 15 | 30 | 65 | 95 |
(1)步骤I中FeCl3溶液与PbS反应生成PbCl2和S的化学方程式为__________________;
加入盐酸控制pH小于1.0的原因是________。
(2)步骤II中浸泡溶解时采用95℃和饱和食盐水的目的分别是____________、_____________。
(3)步骤III中将滤液B蒸发浓缩后再用冰水浴的原因是__________(请用平衡移动原理解释)。
(4)步骤IV需用溶质质量分数为20%、密度为1.22 g·cm-3的硫酸溶液,现用溶质质量分数为98.3%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸配制,需用到的玻璃仪器有___________ (填相应的字母)。
A.烧杯 B.量筒 C.容量瓶 D.锥形瓶 E.玻璃棒 F.胶头滴管
(5)用铅蓄电池为电源,采用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性废水(最终Cr2O72-转化为Cr(OH)3, NO2-转化为无毒物质),其装置如下图所示。
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①左池中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是__________________。
②当阴极区消耗2 mol NO2-时,右池减少的H+的物质的量为______________ mol。
【题目】常温下, 下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
X | Y | Z | |
① | NaOH溶液 | Al(OH)3 | 稀硫酸 |
② | KOH溶液 | SiO2 | 稀盐酸 |
③ | O2 | N2 | H2 |
④ | FeCl3溶液 | Cu | 浓硝酸 |
A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③