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甲酸钠广泛用作催化剂和稳定合成剂、印染行业的还原剂,还可用于生产保险粉、草酸和甲...

甲酸钠广泛用作催化剂和稳定合成剂、印染行业的还原剂,还可用于生产保险粉、草酸和甲酸。用电石炉废气CO 75~90%,以及少量CO2、H2S、N2、CH4合成甲酸钠的部分工艺流程如下:

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1上述工艺用碱液洗涤的目的是_________,可能发生的反应有______列举两例

2上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是_____________;最后排空的尾气主要成分是_____________。

3合成时,得到的HCOONa溶液溶质质量分数约为5%,合成塔反应液中分离出HCOONa·2H2O的主要步骤有________、________、________,再经先涤干燥得到。

4甲酸钠高温时分解制取草酸的化学方程式为_____________________。

5在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体,可得到重要工业产品保险粉Na2S2O4同时产生二氧化碳,该反应的离子方程式为____________________。

 

(1) 除去其中的CO2、H2S等酸性气体(2分) CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O, H2S+2NaOH = Na2S + H2O等(2分) (2)使尾气中的CO被充分吸收(2分);N2和CH4(2分) (3)蒸发浓缩(1分)、冷却结晶(1分)、过滤 (1分) (4)2HCOONa→(高温) NaOOC-COONa+ H2↑(2分) (5)HCOO- + 2SO2 + OH-= S2O4 2-+ CO2 +H2O (2分) 【解析】 试题分析:(1)碱液氢氧化钠是用来除去其中的酸性气体二氧化碳,与硫化氢的,所以反应方程式为:CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O, H2S+2NaOH = Na2S + H2O。 (2)目的是使尾气中的一氧化碳被充分的吸收;因为氮气,甲烷均无法与氢氧化钠反应而被吸收,所以被排放。 (3)由题意知,HCOONa.2H2O为含有结晶水的晶体,而得到纯净晶体的方法为蒸发浓缩冷却结晶与过滤。 (4)甲酸钠高温分解首先得到的是草酸钠,其化学方程式为:2HCOONa→(高温) NaOOC-COONa+ H2↑。 (5)该反应是二氧化硫,氢氧化钠,与甲酸钠反应生成保险粉,二氧化碳与水的过程,草酸钠中的正二价的碳被氧化为二氧化碳中正四价的碳,而二氧化硫中的正四价的硫被还原为保险粉中正三价的硫,该反应为氧化还原反应。反应的离子方程式为:HCOO- + 2SO2 + OH-= S2O4 2-+ CO2 +H2O。 考点:重点在于对工艺流程的考查,涉及到碱液洗涤的目的,冷却结晶的步骤和尾气的气体成分分析。  
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考点分析:
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过氧化钙(CaO2)难溶于水,在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气,因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石(主要杂质是氧化铁)等为原料制取过氧化钙(CaO2)的流程。

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请回答下列问题:

(1)操作①应包括下列操作中的____________。(填序号)

A溶解  B过滤  C蒸馏  D分液  E蒸发结晶

(2)用氨水调节pH至8~9的目的是____________________。

(3)若测得滤液C中c(CO)=10-3 mol/L,则Ca2+________(填“是”或“不”)沉淀完全。[已知c(Ca2+)≤10-5 mol/L时即可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9]

(4)若在滤液C中,加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3,则酸化后溶液中c(NH)________c(NO)(填“≥”、“≤”、“<”、“>”或“=”)。

(5)操作②是:在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应,一段时间后,再加入氢氧化钠溶液,当调节溶液pH至9~11,才出现大量沉淀。写出该反应的化学方程式________;用简要的文字解释用氢氧化钠调节pH至9~11的原因_____________。

(6)已知大理石含CaCO3的质量分数为a,m g大理石可以制得n g CaO2,请计算:CaCO3 转化为CaO2过程中,Ca原子的利用率________。

 

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研究CO2、CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,CO2、CO都可用于合成甲醇。

(1)CO2用于合成甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)  △H

①该反应的平衡常数表达式为K=               

②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH       0(填“>”、“<”或“=”)。

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科学家现正研发的以实现CO2转化为甲醇在常温常压下进行的装置如图所示,写出甲槽的电极反应式______________。

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(2)CO用于合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) △H,在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生下面反应2生成甲醇,下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是         。(填序号)

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(3)以CH4和H2O为原料,也可通过下列反应1和反应2来制备甲醇。

反应1:CH4(g)+ H2O(g)满分5 manfen5.com CO(g)+ 3H2(g) ΔH= + 206.0 kJ·mol-1

反应2:CO(g)+ 2H2(g)满分5 manfen5.com CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol-1

①CH4(g)H2O(g)反应生成CH3OH(g)H2(g)的热化学方程式为__________________

已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L密闭容器中发生反应1,6min达到平衡(图),此时CH4的转化率为________________。根据右图分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡向__________方向移动(填“正反应”或“逆反应”),采取的措施可能是_____________________。

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短周期主族元素A,B,C,D,E,F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多,数目庞大;C,D是空气中含量最多的两种元素,D,E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题:

(一)

(1)化学组成为BDF2的电子式为:           ,A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为            化合物(填“离子”或“共价”)。

(2)化合物甲、乙由A,B,D,E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为:                    

(3)由C,D,E,F形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是          (用元素离子符号表示)。

(4)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性         于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论                        

(二)以CA3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。

(1)CA3燃料电池使用的电解质溶液是2mol•L﹣1的KOH溶液,电池反应为:4 A3+3O2=2C2+6H2O.该电池负极的电极反应式为         ;每消耗3.4g CA3转移的电子数目为          

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(2)用CA3燃料电池电解CuSO4溶液,如图所示,A、B均为铂电极,通电一段时间后,在A电极上有红色固体析出,则B电极上发生的电极反应式为          ;此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为         L。

 

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人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH22],原理如图,下列有关说法正确的是

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A.B为电源的正极

B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高

C.电子移动的方向是B→右侧惰性电极→质子交换膜→左侧惰性电极→A

D.阳极室中发生的反应依次为2Cl﹣2e=Cl2↑、CO(NH22+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl

 

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项

实验操作

实验现象

结论

A

向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl 溶液和CuSO4 溶液

均有固体析出

蛋白质均发生变性

B

向溶液X 中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液

出现白色沉淀

溶液X 中一定含有SO42-

C

向一定浓度的Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 气体

出现白色沉淀

H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强

D

向浓度均为0. 1 mol·L-1 NaCl 和NaI 混合溶液中滴加少量AgNO3 溶液

出现黄色沉淀

Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)

 

 

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