【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下:
已知:
①2KOH + Cl2 = KCl + KClO + H2O(條件:溫度較低)
②6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3H2O(條件:溫度較高)
③2Fe(NO3)3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在______________(填“溫度較高”或“溫度較低”)情況下進行,從綠色化學(xué)的角度考慮通入氯氣速率應(yīng)________(填“較快”或“較慢”);
(2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式_____________________________________;
(3)K2 FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因是______________________;
(4)配制KOH溶液時,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固體(該溶液的密度為1.47 g/mL),它的物質(zhì)的量濃度為____________(保留整數(shù));
(5)在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是__________:
A.與“反應(yīng)液I”中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO
B.KOH固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率
C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物
D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO
(6)從“反應(yīng)液II”中分離出K2FeO4后,會有副產(chǎn)品_____________(寫化學(xué)式)。
(7)該工藝每得到1.98 kg K2FeO4,理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為___________mol。
【答案】溫度較低 較慢 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ K2FeO4具有強氧化性,可殺菌消毒;還原產(chǎn)物Fe元素為+3價,在水中形成Fe(OH)3膠體,可吸附水中懸浮物形成沉淀 10 mol/L AC KNO3 KCl 15
【解析】
根據(jù)該流程在溫度較低下發(fā)生反應(yīng)2KOH + Cl2 = KCl+ KClO + H2O,無副產(chǎn)物KClO3生成,再加入過量的KOH使Cl2充分反應(yīng),生成KClO,再與硝酸鐵反應(yīng)生成高鐵酸鉀。
(1),在溫度較高時發(fā)生反應(yīng)②6KOH+ 3Cl2 =5KCl+ KClO3 + 3H2O,現(xiàn)在要制備KClO,為了防止產(chǎn)生雜質(zhì)KClO3,所以反應(yīng)要在溫度較低下進行;從綠色化學(xué)的角度考慮,氯氣的通過速率慢一些會使反應(yīng)更加充分;
故答案為:溫度較低,較慢;
(2) 在工業(yè)上Cl2是用電解飽和食鹽水的方法制取的,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
故答案為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3) +6價的鐵元素易得電子表現(xiàn)出強氧化性,可殺菌消毒,還原產(chǎn)物鐵元素為+3價,在水中形成Fe(OH)3膠體,可吸附水中懸浮物并可使泥沙聚沉;
故答案為:K2FeO4具有強氧化性,可殺菌消毒;還原產(chǎn)物Fe元素為+3價,在水中形成Fe(OH)3膠體,可吸附水中懸浮物形成沉淀;
(4) 溶液的質(zhì)量=(100+61.6)g,溶液體積= =0.11L,n(KOH)= =1.1mol,物質(zhì)的量濃度= =10mol/L;
故答案為:10mol/L;
(5) 在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是使過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO,同時為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物;
故答案為:AC;
(6) 加入硝酸鐵溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O,由反應(yīng)方程式可看出:分離出K2FeO4后,會得到副產(chǎn)品KNO3和KCl;
故答案為: KNO3、KCl;
(7) 1.98 kg K2FeO4的物質(zhì)的量為:=10mol,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,Cl2 ——KClO——K2FeO4,即需要Cl215mol;
故答案為:15mol。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某;顒有〗M為探究金屬腐蝕的相關(guān)原理,設(shè)計了如下圖a所示裝置,圖a的鐵棒末段分別連上一塊Zn片和Cu片,并靜置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝膠上。一段時間后發(fā)現(xiàn)凝膠的某些區(qū)域(如下圖b所示)發(fā)生了變化。已知:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色)。則下列說法錯誤的是
A. 甲區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式:Fe-2e-=Fe2+ B. 乙區(qū)產(chǎn)生Zn2+
C. 丙區(qū)呈現(xiàn)紅色 D. 丁區(qū)呈現(xiàn)藍色
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)圖示回答問題:
(1)化學(xué)反應(yīng)N2+3H2===2NH3的能量變化如圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______(填字母)。
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.1/2N2(g)+3/2H2(g)===NH3(l)ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D.1/2N2(g)+3/2H2(g)===NH3(g)ΔH=(a+b)kJ·mol-1
(2)如圖是N2和H2反應(yīng)生成2 mol NH3過程中能量變化的示意圖,請計算每生成1 mol NH3放出的熱量為__________________________。
(3)2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。
已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。
①圖中A、C分別表示________、________,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?___________________________________。
②圖中ΔH=________kJ·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國有廣闊的海岸線,建設(shè)發(fā)展海洋經(jīng)濟、海水的綜合利用大有可為。
I.空氣吹出法工藝,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下圖所示,試回答下列問題:
(1)以上步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴,步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴,其目的是________。
(2)步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2,利用了溴的________。
A 氧化性 B 還原性 C 揮發(fā)性 D腐蝕性
(3)流程Ⅱ中涉及的離子反應(yīng)方程式如下,請在下面橫線內(nèi)填入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計量數(shù):
___Br2+___=___+___Br-+___CO2↑ ________。
(4)上述流程中吹出的溴蒸氣,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯氣氧化后蒸餾。寫出溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的離子方程式:________。
(5)流程Ⅲ蒸餾過程中,溫度應(yīng)控制在80~90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因:_________。
Ⅱ.目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。海水提鎂的主要流程如下:
(6)操作A是_________,試劑a是__________。
(7)由無水MgCl2制取Mg的化學(xué)方程式是_________。從考慮成本和廢物循環(huán)利用的角度,副產(chǎn)物可以用于________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式書寫不正確的是
A. 向海帶灰浸出液中加入硫酸、雙氧水:2I-+2H++H2O2===I2+2H2O
B. 碳酸氫鈉溶液與足量氫氧化鋇溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
C. 向Al2(SO4)3溶液中加入過量的氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O
D. 用鐵棒作陰極,碳棒作陽極電解飽和氯化鈉溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
(1)在深海中存在一種甲烷細菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3kJ。
(2)甲烷與CO2可用于合成水煤氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2=2CO+2H2,1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,則:
①能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是________(填字母)。
②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨著時間的變化如圖所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)C(s)與H2 (g)不反應(yīng),所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱無法直接測量,但通過上述反應(yīng)可求出C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=_____。
(4)目前對于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點,下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是_______(填字母)。
A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2,并放出熱量
B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2
C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽能使大氣中的CO2與海底開采的CH4合成水煤氣(CO、H2)
D.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某醫(yī)藥中間體G的一種合成路線如下:
已知:(1)A的核磁共振氫譜有兩組峰,且峰面積之比為3∶1;
(2)G的結(jié)構(gòu)簡式為:;
(3)。
回答下列問題:
(1)A的名稱是_____________;B→C的反應(yīng)類型是_____________。
(2)G的分子式為___________;G中官能團名稱是_____________;1 mol G與NaOH溶液反應(yīng)最多消耗______ mol NaOH。
(3)H的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
(4)D在濃硫酸加熱的條件下會生成一種含六元環(huán)的化合物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。
(5)I與F互為同分異構(gòu)體,則滿足下列條件的I的結(jié)構(gòu)有______種(不包括F)。
①苯環(huán)上有兩個取代基;②遇FeCl3溶液顯紫色;③能與NaOH反應(yīng)。
(6)根據(jù)題中所給信息,寫出由苯酚,甲苯為原料制備苯甲酸苯酚酯的合成路線(其它無機試劑任選):_________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】溴苯是一種化工原料,實驗室用苯和液溴合成溴苯的裝置示意圖如下(夾持儀器已略去)。請回答以下問題。
(1)制取溴苯的化學(xué)方程式是 ___________,反應(yīng)過程中燒瓶內(nèi)有白霧產(chǎn)生,是因為生成了________氣體。
(2)該實驗中用到冷凝管,由此猜想生成溴苯的反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);使用冷凝管時,進水口應(yīng)是______(填“a”或“b”)。
(3)該實驗中將液溴全部加入苯中,充分反應(yīng)后,為提純溴苯,進行以下操作:
①將燒瓶中的液體倒入燒杯中,然后向燒杯中加入少量水,過濾,除去未反應(yīng)的鐵屑,過濾時必須用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、____________。
②濾液再經(jīng)一系列處理,最終得到的粗溴苯中仍含有少量苯,要進一步提純溴苯,可進行的操作是_____(填字母)。
物質(zhì) | 苯 | 溴苯 |
沸點/℃ | 80 | 156 |
水中溶解性 | 微溶 | 微溶 |
a.洗滌 b.過濾 c.蒸餾 d.結(jié)晶
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于化石燃料及其使用的一些說法中不正確的是( )
A. 煤的氣化是指將固態(tài)煤粉碎后高溫下變?yōu)闅鈶B(tài),以使煤燃燒時能與氧氣充分接觸而完全燃燒
B. 天然氣除可用作清潔能源外,也可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等
C. 石油分餾得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同
D. 化石燃料也是重要的化工原料,乙烯和苯就是分別來自于石油和煤的基本化工原料
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