为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。
请填写下列空白。
(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,请从原理上解释粉碎的作用:_______________________________________
已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为7∶6,则氯化炉中还原剂的化学式是___________________________。
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH=-641 kJ/mol
②2Mg(s)+TiCl4(s)= 2MgCl(s)+Ti(s)ΔH=-512 kJ/mol
则Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。
(3)氩气通入还原炉中并不参与反应,通入氩气的作用是___________________________
(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32—+6H2O,该电池中正极上的电极反应式为_________________________________________。
工作一段时间后,测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
煤直接燃烧的能量利用率较低,为提高其利用率,工业上将煤气化(转变成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。
(1)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。该电池的负极反应式为______________________。
(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚,其反应如下:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
同时发生副反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。
在温度为250 ℃、压强为3.0 MPa时,某工厂按投料比V(H2)∶V(CO) =a进行生产,平衡时反应体系中各组分的体积分数如下表:
物质 | H2 | CO | CO2 | (CH3)2O | CH3OH(g) | H2O(g) |
体积分数 | 0.54 | 0.045 | 0.18 | 0.18 | 0.015 | 0.03 |
①投料比a=________;
②250℃时反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=________。
下图是200 mg MnC2O4·2H2O晶体放在坩埚里加热分解时,所得固体产物的质量(m)随温度(T)变化的曲线(已知草酸锰不稳定,但其中锰元素的化合价在300 ℃以下不变)。
试回答下列问题:
(1)写出B点固体产物的化学式:_________________________________________。
(2)从B点到C点过程中固体物质质量不变的原因是_____________________________________________________。
(3)通过计算确定D点产物的相对分子质量,并推断其合理的化学式:____________
(4)从D点到E点过程中固体物质质量增加的原因是___________________________
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+ O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________,其反应热ΔH=________。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)I3—(aq),其平衡常数表达式为________。
(3) 为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH,结果见下图和下表。
编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
第1组 | O3+I- | 5.2 | 11.0 |
第2组 | O3+I-+Fe2+ | 5.2 | 4.1 |
图2
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是_____________________________
②图1中的A为________。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是_____________________________________________
③第2组实验进行18 s后,I3—浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H+)减小 B.c(I-)减小 C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成I3—的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
已知甲和乙在溶液中的转化关系如图所示:。请回答下列问题:
(1)若甲是10电子的阳离子,乙是碱性气体。1 mol乙通入足量强酸溶液中与H+反应,反应过程中的能量变化如图。写出乙的一种用途________________。该反应的热化学方程式为___________________________。
(2)若甲是CO2,用CO2和NH3反应可以合成尿素,合成尿素的反应分为如下两步。
第一步:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l)(氨基甲酸铵) ΔH1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)(尿素) ΔH2
在一体积为0.5 L的密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图Ⅰ所示。
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第________步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图Ⅰ所示,则前10 min用CO2表示的第一步反应的速率为________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图Ⅱ所示,则ΔH2________0(填“>”、“<”或“=”)。
1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表。
可能大量含有的阳离子 | H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+ |
可能大量含有的阴离子 | Cl-、Br-、I-、CO32—、AlO2— |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。
(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________________________________。
(4)经检测,该溶液中还含有大量的Cl-、Br-、I-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如表所示,分析后回答下列问题。
Cl2的体积(标准状况) | 2.8 L | 5.6 L | 11.2 L |
n(Cl-) | 1.25 mol | 1.5 mol | 2 mol |
n(Br-) | 1.5 mol | 1.4 mol | 0.9 mol |
n(I-) | a mol | 0 | 0 |
①当通入Cl2的体积为2.8 L时,溶液中发生反应的离子方程式为_________________。
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为_____________________________。