【题目】这次中美贸易战的矛盾激化,也让我们看到了中国半导体产业存在的诸多不足,俗话说“亡羊补牢,为时未晚”,找出存在的不足,然后针对地去解决问题,才能让半导体产业链发展壮大起来。三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。一研究小组在实验室模拟反应
制备POCl3并测定产品含量。
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资料卡片:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -93.6 | 76.1 | 137.5 | 遇水剧烈水解,易与O2反应 |
POCl3 | 1.25 | 105.8 | 153.5 | 遇水剧烈水解,能溶于PCl3 |
SOCl2 | -105 | 78.8 | 119 | 遇水剧烈水解,受热易分解 |
(1)若选用Na2SO3固体与70%浓H2SO4制取SO2,反应的离子方程式是:______________。
(2)溶液A为饱和食盐水,乙装置中应该盛装的试剂为__________(填“P2O5”或“碱石灰”或“浓H2SO4”或“无水硫酸铜”);反应装置图的虚框中未画出的仪器最好选择______(填“己”或“庚”)。
(3)甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外,还有_____________________________。
(4)水浴加热三颈烧瓶,控制反应温度在60~65℃,其原因是_________________________。
(5)产品经提纯后仍含少量PCl3杂质,通过佛尔哈德法可测定产品中POCl3的含量:准确称取1.500g样品在碘量瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100 mL溶液,取10.00 mL于锥形瓶中,加入0.2000 mol·L-1的AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-=AgC1↓),再加少许硝基苯,用力振荡,使沉淀被有机物覆盖。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂,用0.1000mol·L-1KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-=AgSCN↓),做平行实验,平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。
①达到滴定终点的现象是_____________________________________________________。
②POCl3的质量分数为________________________。
③已知:KSP(AgC1)=3.2×10-10 mol2·L-2,KSP(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2,若无硝基苯覆盖沉淀表面,测定POCl3的质量分数将___________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
【题目】雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,以下方法可以消除氮氧化物和硫氧化物的污染。
(1)用活性炭还原法可处理氮氧化物,向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:
△H<0,在一定条件下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表。
时间/min 浓度/mol·L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.52 | 0.40 | 0.40 | 0.44 | 0.44 |
N2 | 0 | 0.24 | 0.30 | 0.30 | 0.28 | 0.28 |
CO2 | 0 | 0.24 | 0.30 | 0.30 | 0.28 | 0.28 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=_______________。
②在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的标志是_________(填字母编号)。
a.v正(N2)=2v逆(NO) b.反应体系的压强不再发生改变
c.
不变 d.混合气体的密度保持不变
③30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________。
(2)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知c(NO2):c(NO)=1:1时脱氮效果最佳,若生成1mol N2时反应放出的热量为Q kJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为_____________________________________________________。
(3)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
①在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是_____________________。
②吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(
):n(
)变化关系如下表:
n( | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
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写出
在阳极放电的电极反应式:_______________________________________,当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。
(4)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收。该温度下吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.50 mol·L-1,已知KSP(CaSO3)=1.4×10-7,求吸收后溶液中
的浓度______________________。
【题目】甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58 kJmol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H3=-90.77 kJmol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=_________,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3,则K2=________(用K1、K3表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行条件是___________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。
(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2,仅发生反应Ⅰ,实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系,如下表所示。
温度(℃) | 500 | T |
CO2的平衡转化率 | 60℅ | 40℅ |
①T______500℃(填“>”、“<” 、“=”)。
②温度为500℃时,该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)=______________;该温度下,反应I的平衡常数K=______________L2/mol2
(4)由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH
FeO42+3H2↑,工作原理如图所示。电解一段时间后,c(OH)降低的区域在__________ (填“阴极室”或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为:___________________________。
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