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【題目】工業(yè)上用鈦精礦(主要成分TiO2,礦粉中含有Fe,Al,Si,V等氧化物)制備海綿鈦的基本思路是:氯化法生產TiCl4、還原、真空蒸餾法制備海綿鈦(Ti)。
已知:①氯化過程中,其他元素均轉化為最高價氯化物;
②熱還原過程中,可能會有副產物TiCl3;
③常見物質熔沸點
化合物 | TiCl4 | SiCl4 | FeCl3 | AlCl3 | VOCl3 | VOCl2 | MgCl2 | Ti | Mg |
沸點 | 136 | 56 | 308 | 180(升華) | 134 | 168 | 1412 | 3260 | 1090 |
熔點 | -69 | -25 | 304 | 190 | -78.9 | —— | 712 | 1668 | 648.9 |
回答下列問題:
(1)將鈦精礦粉粹的目的是:_______________
(2)氯化過程中,TiO2發(fā)生的化學方程式①是:_____________
(3)物質1是________,步驟②中金屬銅的作用是將VOCl3還原成VOCl2,其目的是_____________;
(4)工業(yè)上常用Mg或H2作還原劑,在Ar氣氛下采用熱還原法制海綿鈦。
①鎂不足時,TiCl4會因有副產物產生而導致產率會下降,副反應的化學方程式為_____________;此處采用真空蒸餾法除去海綿鈦中的Mg和MgCl2,不采用常壓蒸餾的原因是_______。
②根據圖象,計算1173K時,反應2H2+TiCl4 =Ti+4HCl的△G=_________。
(G為自由能,圖中△G是指在一定溫度下,由單質生成對應物質的量化合物時的自由能變化。設此溫度下,單質的生成自由能變化為0)
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【題目】過氧化尿素(CO(NH2)2·H2O2)是過氧化氫水溶液與尿素的加和物,兼有尿素和過氧化氫的性質,是一種新型漂白、消毒劑,廣泛應用于農業(yè)、醫(yī)藥、日用化工等領域。某化學小組同學用低濃度的雙氧水和飽和尿素[CO(NH2)2]溶液在30℃條件下用右圖裝置合成過氧化尿素。請回答下列問題:
(1)儀器X的名稱是______________;
(2)制備過氧化尿素的化學方程式為_______________________,反應時采取的受熱方式為_____________;
(3)攪拌器不能選擇鐵質材料的原因是______________________
(4)過氧化尿素中活性氧含量的高低直接決定產品的質量,合格產品中活性氧的含量≥16%(相當于其中含H2O234%)。為了確定所得產品合格與否,質檢員稱取干燥樣品8.000g,溶解于水,在250mL容量瓶中定容,準確量取其中25.00mL溶液于錐形瓶中,加入1mL6mol·L-1H2SO4,然后用0.2000mol·L-1KMnO4標準溶液滴定樣品中的H2O2(KMnO4溶液與尿素不反應)。三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.000mL:
①請完善滴定時反應的離子方程式:__MnO+___H2O2+______==_______________
②若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的活性氧含量_______(填“偏高”、“偏低”或“不變”);
③根據滴定結果確定產品質量_______(填“合格”或“不合格”),活性氧的質量分數為_________。
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【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種新型能源,被譽為“21世紀的清潔燃料”。
(1)用CO和H2合成二甲醚的反應為:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H。
幾種物質的相對能量如下:
△H=______kJ·mo1。改變下列“量”,一定會引起△H發(fā)生變化的是_____(填代號)。
A.溫度 B.反應物濃度 C.催化劑 D.化學計量數
(2)有利于提高反應中CH3OCH3產率的條件為_______(填標號)。
A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓
(3)采用新型催化劑(主要成分是Cu—Mn的合金)制備二甲醚。催化劑中n(Mn)/n(Cu)對合成二甲醚的影響情況如下圖所示。
當n(Mn)/n(Cu)=2時,二甲醚的選擇性()為85.8%,此時二甲醚的產率為_________。
(4)用二甲醚燃料電池電解法可將酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72-)轉化為Cr3+。原理如下圖:
①燃料電池中的負極是______(填“M”或“N”)電極。電解池陰極的電極反應式為______________________________。
②消耗6.9g二甲醚時可處理Cr的含量為26.0g·L-1的廢水1L,該套裝置的能量利用率為___________。(保留3位有效數字)
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【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g)。若經2 s時測得C的濃度為0.6 mol·L-1,填寫下列空白:
(1)用物質A表示反應的平均速率為_________。
(2)用物質B表示反應的平均速率為_________。
(3)2 s時物質A的轉化率為_________。
(4)2 s時物質B的體積分數為_________。
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【題目】某同學為了探究原電池產生電流的過程,設計了如圖實驗。
(1)打開K,觀察到的現(xiàn)象為________________。
(2)關閉K,觀察到的現(xiàn)象是_________。此電池的負極的電極反應式為_____。
(3)關閉K,溶液中陽離子向_______(填“Zn”或“C”)極移動,外電路中,電子流動方向是________。
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【題目】2018年,美國退出了《巴黎協(xié)定》實行再工業(yè)化戰(zhàn)略,而中國卻加大了環(huán)保力度,生動詮釋了我國負責任的大國形象。近年我國大力加強溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇技術的工業(yè)化量產研究,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJmol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJmol-1
寫出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學方程式:_______。
(2)為提高CH3OH產率,理論上應采用的條件是_______(填字母)。
a.高溫高壓 b.低溫低壓 c.高溫低壓 d.低溫高壓
(3)250℃、在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),下圖為不同投料比[n(H2)/n(CO2)]時某反應物X平衡轉化率變化曲線。
① 反應物X是_______(填“CO2”或“H2”)。
② 判斷依據是_______。
(4)250℃、在體積為2.0L的恒容密閉容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化劑,10min時反應達到平衡,測得c(CH3OH) = 0.75 mol· L-1。
① 前10min的平均反應速率v(H2)=_______ mol·L-1·min -1。
② 化學平衡常數K = _______。
③ 催化劑和反應條件與反應物轉化率和產物的選擇性有高度相關?刂葡嗤读媳群拖嗤磻獣r間,四組實驗數據如下:
實驗編號 | 溫度(K) | 催化劑 | CO2轉化率(%) | 甲醇選擇性(%) |
A | 543 | Cu/ZnO納米棒 | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | Cu/ZnO納米片 | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | Cu/ZnO納米棒 | 15.3 | 39.1 |
D | span>553 | Cu/ZnO納米片 | 12.0 | 70.6 |
根據上表所給數據,用CO2生產甲醇的最優(yōu)選項為_______(填字母)。
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【題目】試根據氧化還原反應:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2設計原電池,并畫出裝置圖________________,指出電解質溶液是________________,負極是________________,電極反應式為__________________,正極是___________,電極反應式為____________。
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【題目】N、F、Cu及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等方面應用十分廣泛。回答下列有關問題:
(1)N原子中最高能級的電子的電子云輪廓圖為___________;基態(tài)Cu+的核外電子排布式為____________。
(2)化合物(CH3)3N可用于制備醫(yī)藥、農藥。分子中N原子雜化方式為________,該物質能溶于水的原因是_____________________。
(3)[H2F]+[SbF6]-(氟銻酸)是一種超強酸,其陽離子的空間構型為_____________,寫出一種與[H2F]+互為等電子體的分子______________(寫化學式)。
(4)氮、銅形成的一種化合物的晶胞結構如圖所示。與每個Cu原子緊鄰的Cu原子有____個,令阿伏加德羅常數的值為NA,該晶體的密度為______g/cm3。(列出計算式)
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【題目】(1)已知食鹽常加入KIO3 來補充碘元素,檢驗食鹽中是否加碘,可利用如下反應:__KIO3+___KI+___H2SO4═___K2SO4+___I2+___H2O(配平反應方程式)。
①利用上述反應檢驗食鹽中是否加碘,所需試劑是________(填下列選項的序號)
A、碘水B、KI溶液C、淀粉溶液D、稀硫酸E、AgNO3溶液
②如果反應中轉移0.2mol電子,則生成I2的物質的量為___________
(2)Cl2是一種有毒氣體,如果泄漏會造成嚴重的環(huán)境污染。化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏,有關反應的化學方程式為:3Cl2(氣)+8NH3(氣)=6NH4Cl(固)+N2(氣)若反應中消耗Cl2 1.5mol,則被氧化的NH3在標準狀況下的體積為___L。
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【題目】常溫下,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O)或-1g[c(H+)/c(HC2O)]和-lgc(C2O)關系如圖所示,下列說法錯誤的是
A.曲線M表示和的關系
B.滴定過程中,當pH=5時,c(Na+)-3c(HC2O)>0
C.隨pH的升高而減小
D.在NaHC2O4溶液中c(Na+)>(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
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