題目列表(包括答案和解析)
物質(zhì)的分離及提純
蒸餾是利用________液體混合物中各組分________不同(通常沸點需相差30℃以上)進行分離提純的操作.
實驗室合成環(huán)己酮的反應(yīng)、裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì) | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3, 20℃) | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 161.1(97.8) | 0.9624 | 能溶于水 |
環(huán)己酮 | 155.6(95) | 0.9478 | 微溶于水 |
飽和食鹽水 | 108.0 | 1.3301 | |
水 | 100.0 | 0.9982 | |
(14 分) 一氧化碳被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1
反應(yīng)3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應(yīng)得到。
第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反應(yīng)的機理可以用下圖表示:
圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡式為 。
②在工業(yè)生產(chǎn)中,為提高CO的產(chǎn)率,可采取的合理措施有 。
⑶為進行相關(guān)研究,用CO還原高鋁鐵礦石,反應(yīng)后固體物質(zhì)的X—射線衍射譜圖如圖所示(X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。反應(yīng)后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應(yīng)生產(chǎn)兩種鹽,該反應(yīng)的離子方程式為 。
⑷某催化劑樣品(含Ni2O340%,其余為SiO2)通過還原、提純兩步獲得鎳單質(zhì):首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳;然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結(jié)合成Ni(CO)4(沸點43 ℃),并在180 ℃時使Ni(CO)4重新分解產(chǎn)生鎳單質(zhì)。
上述兩步中消耗CO的物質(zhì)的量之比為 。
⑸為安全起見,工業(yè)生產(chǎn)中需對空氣中的CO進行監(jiān)測。
①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO,則溶液中會產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 。
②使用電化學(xué)一氧化碳氣體傳感器定量檢測空氣中CO含量,其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種傳感器利用原電池原理,則該電池的負極反應(yīng)式為 。
(14 分) 一氧化碳被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1
反應(yīng)3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應(yīng)得到。
第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反應(yīng)的機理可以用下圖表示:
圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡式為 。
②在工業(yè)生產(chǎn)中,為提高CO的產(chǎn)率,可采取的合理措施有 。
⑶為進行相關(guān)研究,用CO還原高鋁鐵礦石,反應(yīng)后固體物質(zhì)的X—射線衍射譜圖如圖所示(X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。反應(yīng)后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應(yīng)生產(chǎn)兩種鹽,該反應(yīng)的離子方程式為 。
⑷某催化劑樣品(含Ni2O340%,其余為SiO2)通過還原、提純兩步獲得鎳單質(zhì):首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳;然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結(jié)合成Ni(CO)4(沸點43 ℃),并在180 ℃時使Ni(CO)4重新分解產(chǎn)生鎳單質(zhì)。
上述兩步中消耗CO的物質(zhì)的量之比為 。
⑸為安全起見,工業(yè)生產(chǎn)中需對空氣中的CO進行監(jiān)測。
①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO,則溶液中會產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 。
②使用電化學(xué)一氧化碳氣體傳感器定量檢測空氣中CO含量,其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種傳感器利用原電池原理,則該電池的負極反應(yīng)式為 。
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