25.(10分)
钢铁工业是国家工业的基础。2006年我国粗钢产量突破4亿吨,居世界首位。某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算:
(1)将6.62g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80g Fe2O3。现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨?(保留两位小数)
(2)取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C)在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况)。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。
②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:
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实验序号 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
|
加入钢样粉末的质量/g |
2.812 |
5.624 |
8.436 |
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生成气体的体积/L(标准状况) |
1.120 |
2.240 |
2.800 |
计算硫酸溶液的物质的量浓度。
③若在实验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)
18.
(12分)
酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:![]()
请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有: ▲ 、 ▲ 等。
(2)若用右图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为: ▲ 、 ▲ 等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成 ▲ 、 ▲ 等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
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同一反应时间 |
同一反应温度 |
||||
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反应温度 /℃ |
转化率(%) |
选择性(%) |
反应时间/h |
转化率(%) |
选择性(%) |
|
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
|
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
|
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
|
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
|
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﹡选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水 |
①根据表中数据,下列 ▲ (填字母)为该反应的最佳条件。
A.120°C,4h B.80℃,2h C.60℃,4h D.40℃,3h
②当反应温度达到120°C时,反应选择性降低的原因可能为 ▲ 。