【題目】工業(yè)上利用鐵的氧化物在高溫條件下循環(huán)裂解水制氫氣的流程如下圖所示。
(1)反應I的化學方程式為:Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g),反應Ⅱ的化學方程式為_________,對比反應I、Ⅱ,鐵的氧化物在循環(huán)裂解水制氫氣過程中的作用是_________。用化學方程式表示反應I、Ⅱ、Ⅲ的總結(jié)果:_________。
(2)反應III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) H>0。為了提高達平衡后CO的產(chǎn)量,理論上可以采取的合理措施有_________(任寫一條措施)。
(3)上述流程中鐵的氧化物可用來制備含有Fe3+的刻蝕液,用刻蝕液刻蝕銅板時,可觀察到溶液顏色逐漸變藍,該反應的離子方程式為_________。刻蝕液使用一段時間后會失效,先加酸,再加入過氧化氫溶液,可實現(xiàn)刻蝕液中Fe3+的再生,該反應的離子方程式為_________。
(4)上述流程中碳的氧化物可用來制備碳酰肼[CO(NHNH2)2,其中碳元素為+4價]。加熱條件下,碳酰肼能將鍋爐內(nèi)表面銹蝕后的氧化鐵轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)緊密的四氧化三鐵保護層,并生成氮氣、水和二氧化碳。該反應的化學方程式為_________。
【答案】3FeO(s)+H2O(l) H2(g)+Fe3O4(s) 催化劑 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(方程不寫狀態(tài),寫可逆號亦可) 升高溫度,減小壓強,移走CO,加入CO2等 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+ CO(NHNH2)2+12Fe2O38Fe3O4+2N2↑+CO2↑+3H2O
【解析】
(1)由流程圖可獲取化學反應的反應物和生成物相關信息,再結(jié)合原子守恒和電子守恒進行分析解答;
(2)反應III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔΗ>0,該反應正反應為一個氣體分子數(shù)目增多的吸熱反應,提高達平衡后CO的產(chǎn)量,則需要促使平衡正向移動,由化學平衡移動原理分析解答;
(3)用刻蝕液刻蝕銅板時的反應為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,刻蝕液中Fe3+的再生,即將亞鐵離子氧化又生成鐵離子,由此解答;
(4)由題給信息分析出該反應的反應物和生成物,再結(jié)合氧化還原反應方程式的配平方法可解答。
(1)由流程圖可知反應II的反應物為FeO(s)和H2O(g),生成物為H2(g)和Fe3O4(s),配平可得方程式3FeO(s)+H2O(g)H2(g)+Fe3O4(s);反應I為:Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g),反應II為:3FeO(s)+H2O(g)H2(g)+Fe3O4(s),綜合兩反應可知鐵的氧化物雖然參與了反應,但在反應前后并沒有發(fā)生變化,起到催化劑的作用;由流程圖可知,整個過程的反應物為C(s)和H2O(g),生成物為CO(g)和H2(g),則反應I、II、III的總結(jié)果為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);故答案為:3FeO(s)+H2O(g) H2(g)+Fe3O4(s)、催化劑、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(方程不寫狀態(tài),寫可逆號亦可) ;
(2)反應III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔΗ>0,該反應正反應為一個氣體分子數(shù)目增多的吸熱反應,提高達平衡后CO的產(chǎn)量,則需要促使平衡正向移動,由化學平衡移動原理可知;在其它條件不變時,升高溫度、減小壓強、移走CO或加入CO2等都可使平衡正向移動,提高達平衡后CO的產(chǎn)量,故答案為:在其它條件不變時,升高溫度、減小壓強、移走CO或加入CO2等(任寫一條措施);
(3)用刻蝕液刻蝕銅板時,可觀察到溶液顏色逐漸變藍,是因為生成了Cu2+,發(fā)生的離子反應為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;在酸性條件下,雙氧水可將Fe2+氧化生成Fe3+,從而實現(xiàn)刻蝕液的再生,發(fā)生的離子反應為:H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;故答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;
(4)由題給信息可知該反應的反應為:CO(NHNH2)2和Fe2O3,生成物有Fe3O4、N2、CO2、H2O等,由氧化還原反應的規(guī)律配平可得方程式CO(NHNH2)2+12Fe2O38Fe3O4+2N2↑+CO2↑+3H2O;故答案為:CO(NHNH2)2+12Fe2O8Fe3O4+2N2↑+CO2↑+3H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將下列晶體熔化:氫氧化鈉、金剛石、硫化鉀、干冰,需要克服的微粒間的相互作用①共價鍵②離子鍵③分子間作用力,正確的順序是( )
A.①②②③B.②①②③C.②③②①D.①①②③
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液溫度。
回答下列問題:
(1)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號)。
A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。
A.用溫度計小心攪拌
B.揭開泡沫塑料板用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動
(3)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為__________________。
(4)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反應后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g-1·℃-1。為了計算中和熱,某學生記錄數(shù)據(jù)如下:
實驗序號 | 起始溫度t1/ ℃ | 終止溫度t2/ ℃ | |
鹽酸 | 氫氧化鈉溶液 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.1 | 23.2 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.4 |
3 | 20.5 | 20.6 | 23.6 |
依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算,該實驗測得的中和熱ΔH=________(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(5)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸,理由是____________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.淀粉和纖維素互為同系物
B.水可以用來分離苯和苯酚的混合物
C.植物油氫化過程中發(fā)生了還原反應
D.環(huán)己烯與甲苯可用酸性KMnO4溶液鑒別
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上制汞的過程是:焙燒辰砂(主要含HgS),發(fā)生反應:HgS+O2Hg+SO2還原出的汞呈氣態(tài),冷凝得液態(tài)汞。其流程如圖,下列說法不正確的是
A. 洗滌粗汞時可用5%的鹽酸代替5%的硝酸
B. HgS+O2Hg+SO2屬于置換反應
C. 含汞煙氣必須處理達標后才能排放
D. 流程中加入氧化鈣的目的是減少SO2的排放
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列比較中不正確的是
A.金屬性:K > Na > Li
B.熱穩(wěn)定性:HI > HCl > HF
C.非金屬性:F> O> N
D.堿性:NaOH > Mg(OH)2 > Al(OH)3
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W均為常見的短周期主族元素,常溫下,其最高價氧化物對應的水化物溶液(濃度均為 0.01mol/L)的pH和原子半徑的關系如下圖所示。其中,Y為碳元素。下列有關說法正確的是
A. X是硫元素
B. Y的最高價氧化物的電子式為
C. W的最高價氧化物對應的水化物中僅含離子鍵
D. Z的最高價氧化物對應水化物的化學式為HClO4
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