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(14 分) 一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。
⑴高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1
反应3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
⑵电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步:2CH3OH(g)
HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)
CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反应的机理可以用下图表示:![]()
图中中间产物X的结构简式为 。
②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 。
⑶为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X—射线衍射谱图如图所示(X—射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为 。![]()
⑷某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2 g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4(沸点43 ℃),并在180 ℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。
上述两步中消耗CO的物质的量之比为 。
⑸为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行监测。
①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反应转移电子数为 。
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如图所示。这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为 。![]()
(14 分) 一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。
⑴高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1
反应3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
⑵电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步:2CH3OH(g)
HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)
CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反应的机理可以用下图表示:![]()
图中中间产物X的结构简式为 。
②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 。
⑶为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X—射线衍射谱图如图所示(X—射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为 。![]()
⑷某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2 g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4(沸点43 ℃),并在180 ℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。
上述两步中消耗CO的物质的量之比为 。
⑸为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行监测。
①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反应转移电子数为 。
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如图所示。这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为 。![]()
实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点.
(1)提出假设:
假设1:反应后固体中只有
假设2:反应后固体中只有
假设3:
实验探究:
实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如图:
(2)试剂A可以选用
(3)实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,SO2未被氧化、完全被氧化的V-m1关系式.
未被氧化:
| 7m1 |
| 30 |
| 7m1 |
| 30 |
(4)若SO2完全被氧化,写出反应的化学方程式:
(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2?,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水,会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体).除去NO2?离子的离子方程式为
(2)某工厂对制革工业污泥中Cr3+回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
| 阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cu2+ | Cr3+ |
| 开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | -- | -- | 4.7 | -- |
| 沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9 (>9溶解) |
②酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是
③加入H2O2的作用是
④钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是
(3)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3.腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L,请参照上表给出的数据和提供的试剂(可能用到的试剂:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu),简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①
A图中液面所示溶液的体积为
(2)粗盐经提纯后得到NaCl溶液,再经蒸发、结晶、烘干得精盐.
①蒸发操作中使用到的瓷质仪器的名称为
②该同学将所得精盐配成溶液,用于另一实验.实验中需要用80mL l mol/L的NaCl溶液,配制过程中用托盘天平称取的精盐质量为
(二)六个未贴标签的试剂瓶中分别装有以下稀溶液①FeSO4、②H2SO4、③BaCl2、④H2O2、⑤Al(NO3)3、⑥NaOH.
(1)某同学想不用其他试剂,仅通过用试管取少量上述溶液进行两两混合实验而给试剂瓶贴上正确的标签,他能成功吗?
(2)实验中发现,有一组在混合时,随着试剂滴加的顺序不同而出现明显不同的现象.该组是
(3)鉴别后,该同学又用FeSO4做了三个体现Fe2+还原性的实验,每次加入上述两种已鉴别的物质的溶液与其混合.试写出其中两个反应的离子方程式
(4)实际上实验室配制的FeSO4溶液不可长期保存,短期保存时可在FeSO4溶液配制时加入少量的上述