甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,合成甲醇的主要反应为:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH < 0。
原料气的加工过程中常常混有一定量CO2,为了研究不同温度下CO2对该反应的影响,以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验,结果表明,原料气各组分含量不同时,反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据见下表:
| CO2%-CO%- H2% (体积分数) | 03070 | 22870 | 42670 | 82270 | 201070 | |||||||||||
| 反应温度/℃ | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | |
| 碳转 化率 (%) | CH3OH | 4.9 | 8.8 | 11.0 | 36.5 | 50.7 | 68.3 | 19.0 | 33.1 | 56.5 | 17.7 | 33.4 | 54.4 | 8.0 | 12.0 | 22.6 |
| CH4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | |
(1)由上表数据可得出多个结论。
结论一:在一定条件下,反应温度越高,碳转化率__________。
结论二:___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
为了验证结论二,有科学家又用以下五组不同组成的原料气再次进行实验。
| 组别 | 体积分数(%) | |||
| CO | CO2 | H2 | N2 | |
| 第1组 | 19.7 | 0.0 | 59.1 | 21.2 |
| 第2组 | 20.7 | 0.3 | 62.1 | 16.9 |
| 第3组 | 16.9 | 1.3 | 50.7 | 31.1 |
| 第4组 | 19.8 | 5.5 | 59.4 | 15.3 |
| 第5组 | 20.3 | 10.9 | 60.9 | 7.9 |
进行该验证实验时,控制不变的因素有________________、_________________、__________
__________________________________等。
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
| 难溶电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 溶解度/g | 9×10-4 | 1.7×10-6 | 1.5×10-4 | 3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
① 为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
② 为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③ 为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为_______________(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择_________为宜,其原因是________________________。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为_____________________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是__________________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
证明Na2SiO3具有防火性能。
取两个相同的小木条,分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干(不再滴液)后,同时分别放置在酒精灯外焰处。观察到的现象如下表:
| 编号 | 实验 | 现象 |
| ① | 放入蒸馏水 | 木条燃烧 |
| ② | 放入Na2SiO3饱和溶液 | 木条不燃烧 |
设计实验①的目的是 。