【題目】金屬及其化合物在生產(chǎn)中用途廣泛。
Ⅰ利用生產(chǎn)硼砂的廢渣一一確鎂泥(主要成分為MgCO3.SiO2,還含有少量Fe2O3、MnO、CaO等)為主要原料制取輕質(zhì)碳酸鎂[MgCO3:Mg(OH)2:2H2O]的工業(yè)流程如下:
(1)寫出“酸溶"一步中,MgCO3和硫酸反應(yīng)的離子方程式________________________。
(2)濾渣2的主要成分有MnO2和____,寫出生成MnO2的離子方程式_____________。
(3)“合成”時需通蒸汽至80℃,邊加熱邊攪拌,溫度不能超80℃的原因是________。
II.從含銅豐富的自然資源黃銅礦(CuFeS2)冶煉銅的工藝流程如下:
已知:①CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓ ②+1價的Cu在酸性條件下易歧化
(4)浸取時,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,該反應(yīng)化學(xué)方程式為_______________。
(5)若過濾1所得濾液中只含F(xiàn)eCl2,則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后,所得固體的化學(xué)式為__________。
(6)調(diào)節(jié)溶液的pH后,除生成Cu外,還能產(chǎn)生一種金屬離子,此金屬離子是______。(填離子符號)
【答案】MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ Fe(OH)3 Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl- (NH4)2CO3 受熱分解(或(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑) CuFeS2+3FeCl3=CuCl↓+ 4FeCl2+2S↓ Fe2O3 Cu2+
【解析】
根據(jù)已知條件,CuFeS2加入CuCl2浸取發(fā)生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S,過濾后得到濾液含有FeCl2,固體含有CuCl、S,加入鹽酸除硫,過濾得到濾液含有[CuCl2]-,調(diào)節(jié)溶液pH發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu2+,過濾可得到Cu,得到濾液含有Cu2+,以此解答該題。
由制備流程可知,硼鎂泥的主要成分為MgCO3、SiO2,還有少量Fe2O3、MnO、CaO等,向廢渣中加硫酸時SiO2不溶解,過濾得到濾渣1為二氧化硅,NaClO具有氧化性,能將Mn2+氧化為MnO2,調(diào)節(jié)PH生成MnO2、Fe(OH)3沉淀,過濾得濾渣2為MnO2、Fe(OH)3,再經(jīng)過系列除雜后所得溶液中加碳酸銨溶液,得到輕質(zhì)碳酸鎂;
(1)MgCO3和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和二氧化碳,反應(yīng)方程式為MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O,硫酸過量可以使碳酸鎂充分溶解生成硫酸鎂,故答案為:MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑;
(2) 根據(jù)上面的分析可知濾渣2的主要成分為MnO2、Fe(OH)3,次氯酸鈉能氧化錳離子生成MnO2,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-,故答案為:Fe(OH)3;Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-;
(3) “合成”時在溶液中加碳酸銨溶液,得到輕質(zhì)碳酸鎂、硫酸銨和水,溫度過低反應(yīng)速率慢,溫度過高輕質(zhì)碳酸鎂、碳酸銨會分解,故答案為:溫度過低反應(yīng)速率慢,溫度過高輕質(zhì)碳酸鎂、碳酸銨會分解,(NH4)2CO3 受熱分解(或(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑);
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【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義;卮鹣铝袉栴}:
I.CO可用于高爐煉鐵,已知
Fe3O4(s)+4CO(g)====3Fe(s)+4CO2(g) △H1 =a kJ/ mol
3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4 (s)+CO2(g) △H2=bkJ/mol
則反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=_________kJ/mol(用含a、b的代數(shù)式表示)
Ⅱ.一定條件下,CO2和CO可以互相轉(zhuǎn)化。
(1)某溫度下,在容積為2L的密閉容器按甲、乙兩種方式投入反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。
甲容器15min后達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。則0~15min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)= _________,此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________。
欲使平衡后乙與甲中相同組分氣體的體積分?jǐn)?shù)相等,則ω、x、y、z需滿足的關(guān)系是_________,且_________ (用含y的等式表示)。
(2)研究表明,溫度、壓強對反應(yīng)“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g) △H”中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率影響如下圖所示:
則△H_________ 0(填“>”“<”或“=”),壓強p1、p 2、p3從大到小的順序是_________。
(3)CO可被NO2氧化:CO+NO2CO2+NO。當(dāng)溫度高于225℃時,反應(yīng)速率v正=k正·c(CO)·c(NO2)、v逆=k逆·c(CO2)·c(NO),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。在上述溫度范圍內(nèi),k正、k逆與該反應(yīng)的平衡常數(shù)K之間的關(guān)系為_________。
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【題目】下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是
A. HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3 kJ·mol1,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱△H=2×(-57.3)kJ·mol1
B. 甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-890.3 kJ·mol1,則CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol1
C. 已知:500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1;將1.5 mol H2和過量的N2在此條件下充分反應(yīng),放出熱量46.2 kJ
D. CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol1,則2CO2(g) ===2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△H=+566.0 kJ·mol1
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【題目】化合物H是一種香料,存在于金橘中,可用如下路線合成:
回答下列問題:
(1)11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的烴A在氧氣中充分燃燒可以產(chǎn)生88g CO2和45gH2O。A的分子式是___________。
(2)D的名稱(系統(tǒng)命名)為____________________;
(3)在催化劑存在下1mol F與2 mol H2反應(yīng),生成3-苯基-1-丙醇,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式是_______________;
(4)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是___________________;
(5)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___________________;
(6)與G具有相同的官能團(tuán)的芳香類同分異構(gòu)體有________種(不含G),其中HNMR中有五組峰,峰面積比為1∶1∶2∶2∶2的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________________ 。
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【題目】元素X的原子核外M層上有3個電子,元素Y形成的離子Y2-核外有18個電子,則這兩種元素可形成化合物( )
A.XY2B.X2Y3C.X3Y2D.X2Y
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【題目】有機(jī)物A是來自石油的重要有機(jī)化工原料,此物質(zhì)可以用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平。D能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體,E是具有果香味的有機(jī)物,F(xiàn)是一種高聚物,可制成多種包裝材料。
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_____。
(2)B分子中的官能團(tuán)名稱是_____,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為_______________。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式并指出反應(yīng)類型:
②_____________________________________________:反應(yīng)類型是_____;
③_____________________________________________;反應(yīng)類型是_____;
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【題目】利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實驗,能得出相應(yīng)實驗結(jié)論的是( )
選項 | ① | ② | ③ | 實驗結(jié)論 |
A | 稀鹽酸 | CaCO3 | Na2SiO3溶液 | 非金屬性:Cl>C>Si |
B | 濃硫酸 | 蔗糖 | Ba(NO3)2溶液 | 驗證SO2與可溶性鋇鹽可生成白色沉淀 |
C | 濃氨水 | 生石灰 | 酚酞溶液 | 氨氣的水溶液呈堿性 |
D | 濃硝酸 | Fe | NaOH溶液 | 鐵和濃硝酸反應(yīng)可生成NO2 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,簡稱DMC),是一種無毒、用途廣泛的化工原料,被譽為當(dāng)今有機(jī)合成的“新基石”。
(1)浙江大學(xué)用甲醇、CO、O2在常壓、70~120℃和催化劑的條件下合成DMC的研究開發(fā)。已知:
(ⅰ)CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱:283.0 kJmol﹣1,
(ⅱ)1mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44kJ的熱量
(ⅲ)2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H=﹣15.5kJmol﹣1
則2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g) CH3OCOOCH3(g)+ H2O(l) △H=______.
該反應(yīng)在常壓和70~120℃條件下就能自發(fā)反應(yīng)的原因是___________________.
(2)甲醇和CO2可直接合成DMC:
2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g),但由于甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%,因此制約該反應(yīng)走向工業(yè)化生產(chǎn).
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式:______________________________.
②在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),能說明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(選填編號)。
A.v正(CH3OH)=2v逆(CO2) B.CH3OCOOCH3與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變
C.容器內(nèi)氣體的密度不變 D.容器內(nèi)壓強不變
③某研究小組在某溫度下,在100mL恒容密閉容器中投入2.5mol CH3OH(g)、適量CO2和6×10﹣5 mol催化劑,研究反應(yīng)時間對甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響,其變化曲線如圖所示。(計算公式:TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量)在該溫度下,最佳反應(yīng)時間是_____;4~10h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率是_______.
④如果在其它條件不變的情況下,研究反應(yīng)溫度對甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響,請在圖的坐標(biāo)系中畫出從投入反應(yīng)物開始,隨著反應(yīng)溫度不斷升高(不考慮溫度對催化劑活性的影響),TON變化的曲線示意圖(假設(shè)起始溫度為T0℃)__________________.
⑤假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時下列措施能提高TON值的是______.
A.往反應(yīng)體系中添加催化劑 B.往反應(yīng)體系中添加吸水劑
C.從反應(yīng)體系中分離出CO2 D.?dāng)U大容器的體積.
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【題目】RO4n-離子在一定條件下可以把CI-離子氧化為ClO-,若RO4n-離子變?yōu)镽O32-離子,又知反應(yīng)中RO4n-與Cl-的物質(zhì)的量之比為1:1,則RO4n-中R元素的化合價為 ( )
A. +4 B. +5 C. +6 D. +7
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