【題目】國際社會發(fā)出落實《巴黎協(xié)定》,推動綠色低碳轉(zhuǎn)型,構(gòu)建人類命運共同體的積極信號。生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟成為綜合解決人類資源、環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的一條有效途徑。
(1)水是“生命之基質(zhì)”,是“永遠值得探究的物質(zhì)”。
以鉑陽極和石墨陰極設(shè)計電解池,通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8,再與水反應(yīng)得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。
①陽極的電極反應(yīng)式是__。
②制備H2O2的總反應(yīng)方程式是__。
(2)CO2的資源化利用能有效減少CO2排放,充分利用碳資源。
CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法,其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol1
反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ·mol1
在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下,CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖。其中:
CH3OCH3的選擇性=×100%
①溫度高于300℃,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是__。
②220℃時,在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時間后,測得CH3OCH3的選擇性為48%(圖中A點)。不改變反應(yīng)時間和溫度,一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有__。
廢物再利用。如圖裝置加以必要的導(dǎo)線連接后達到利用粗銅精煉目的。
①A燒杯是__(填“電解池”或“原電池”)。
②其中Zn接B燒杯中的__,(填“粗銅”或“純銅”),B燒杯中應(yīng)該盛__溶液。
③分別寫出石墨棒和純銅棒的電極反應(yīng)式
石墨棒:___,
純銅棒:__。
【答案】2HSO4--2e-=S2O82+2H+(或2SO42--2e-=S2O82) 2H2OH2O2+H2↑ 反應(yīng)Ⅰ的ΔH>0,反應(yīng)Ⅱ的ΔH<0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,且上升幅度超過下降幅度 增大壓強,使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑 原電池 純銅 CuSO4(或其它易溶性的銅鹽) 2H++2e-=H2↑ Cu2++2e-=Cu
【解析】
(1)①電解NH4HSO4溶液得過硫酸銨,電解反應(yīng)方程式為:2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑,陽極上SO42被氧化生成S2O82,溶液呈酸性,電極反應(yīng)為2HSO4--2e-=S2O82+2H+(或2SO42--2e-=S2O82),故答案為:2HSO4--2e-=S2O82+2H+(或2SO42--2e-=S2O82);
②通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8,再與水反應(yīng)得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用,電解NH4HSO4溶液得過硫酸銨,電解反應(yīng)方程式為:2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑,(NH4)2S2O8溶液送往水解器中減壓水解、蒸發(fā),蒸出過氧化氫的水溶液,剩余溶液流到陰極室再循環(huán)使用,說明(NH4)2S2O8水解生成雙氧水和硫酸氫銨,反應(yīng)方程式為(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2,則制備H2O2的總反應(yīng)方程式是2H2OH2O2+H2↑,故答案為:2H2OH2O2+H2↑;
(2)①溫度高于300℃,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是反應(yīng)Ⅰ的△H>0,反應(yīng)Ⅱ的△H<0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,且上升幅度超過下降幅度或反應(yīng)Ⅰ為吸熱,反 應(yīng)Ⅱ為放熱,溫度高于300℃時,以反應(yīng)Ⅰ占主導(dǎo),故答案為:反應(yīng)Ⅰ的ΔH>0,反應(yīng)Ⅱ的ΔH<0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,且上升幅度超過下降幅度;
②220℃時,在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時間后,測得CH3OCH3的選擇性為48%,不改變反應(yīng)時間和溫度,一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有增大壓強、使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑,故答案為:增大壓強,使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑;
(3)①A燒杯含有兩個活潑性不同的電極,有自發(fā)的氧化還原反應(yīng),形成了閉合回路,存在電解質(zhì)溶液,屬于原電池裝置,B燒杯就存在了外加電源,屬于電解裝置,達到粗銅精煉的目的,故答案為:原電池;
②電解精煉銅時,粗銅做陽極,與電源的正極相連,純銅做陰極,與電源的負極相連;電解質(zhì)溶液必須是含有銅離子的可溶性的鹽,如硫酸銅溶液或其它易溶性的銅鹽等,故答案為:純銅;CuSO4(或其它易溶性的銅鹽);
③石墨棒是原電池的正極,發(fā)生電極反應(yīng)為:2H++2e=H2↑;純銅棒是電解池的陰極,電極反應(yīng)為:Cu2span>++2e=Cu,故答案為:2H++2e=H2↑;Cu2++2e=Cu。
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【題目】已知p(A)=-lgc(A)。三種金屬硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法不正確的是
A. a點無ZnS沉淀生成
B. 可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C. 向CuS懸濁液中加入少量水,平衡向溶解的方向移動,c(S2-)增大
D. CuS和MnS共存的懸獨液中,
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A.標準狀況下,等物質(zhì)的量的C2H4和CH4所含的氫原子數(shù)均為4NA
B.1L0.4mol/L亞硫酸鈉溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-的總數(shù)為0.4NA
C.向含4molFeI2的溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA
D.100g98%的硫酸與磷酸的混合溶液中含氧原子數(shù)為0.4NA
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【題目】H是合成抗炎藥洛索洛芬鈉的關(guān)鍵中間體,它的一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的名稱是____,H中官能團名稱是____;
(2)反應(yīng)①的反應(yīng)條件為____;
(3)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為________;反應(yīng)類型為____。
(4)反應(yīng)⑦除生成H外,還生成了另一種有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為____。
(5)符合下列條件的G的同分異構(gòu)體有____種。
I.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) Ⅱ.苯環(huán)上一氯取代物只有一種 Ⅲ.核磁共振氫譜有4組峰
(6)仿照H的合成路線,設(shè)計一種由B合成的合成路線___。
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【題目】下列實驗現(xiàn)象與實驗操作不相匹配的是
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | |
A | 向盛有高錳酸鉀酸性溶液的試管中通入足量的乙烯后靜置 | 溶液的紫色逐漸褪去,靜置后溶液分層 |
B | 將鎂條點燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶 | 集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒產(chǎn)生 |
C | 向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸 | 有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,溶液變渾濁 |
D | 向盛有FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉,充分振蕩后加1滴KSCN溶液 | 黃色逐漸消失,加KSCN后溶液顏色不變 |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】在常溫下,向10mL濃度均為0.1mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴0.1mol·L-1的鹽酸,溶液pH隨鹽酸加入體積的變化如圖所示。下列說法正確的是
A. 在a點的溶液中,c(Na+)>c(CO32-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B. 在b點的溶液中,2n(CO32-)+n(HCO3-)<0.001mol
C. 在c點的溶液pH<7,是因為此時HCO3-的電離能力大于其水解能力
D. 若將0.1mol·L-1的鹽酸換成同濃度的醋酸,當(dāng)?shù)沃寥芤旱膒H=7時:c(Na+)=c(CH3COO-)
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【題目】由—CH3、—COOH、—OH、四種基團中的兩種組成的化合物中,與過量的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)后向所得產(chǎn)物中再通入二氧化碳也能反應(yīng)的物質(zhì)的種類有
A.1種B.2種
C.3種D.4種
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【題目】已知:常溫下,(1)Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11;(2)H2R及其鈉鹽的溶液中,H2R、HR-、R2-分別在三者中所占的物質(zhì)的量分數(shù)(α)隨溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.在pH=1.3的溶液中:c(Na+)<c(H2R)+2c(R2-)
B.等體積等濃度的NaOH溶液與H2R溶液混合后,溶液中水的電離程度比純水小
C.在pH=2的溶液中存在=10-3
D.向Na2CO3溶液中加入過量H2R溶液,發(fā)生反應(yīng):CO32-+H2R=HCO3-+HR-
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【題目】鋰空氣充電電池有望成為電動汽車的實用儲能設(shè)備。工作原理示意圖如下,下列敘述正確的是
A. 該電池工作時Li+向負極移動
B. Li2SO4溶液可作該電池電解質(zhì)溶液
C. 電池充電時間越長,電池中Li2O 含量越多
D. 電池工作時,正極可發(fā)生: 2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2
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