能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=________ kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:____________________________________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为p0,反应过程中压强用p表示,反应过程中与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25 ℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L-1。
过硫酸钾()具有强氧化性(常被还原为硫酸钾),80 ℃以上易发生分解。实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下:
(1)硫酸铵和硫酸配制成电解液,以铂作电极进行电解,生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式_____________________________________
___________________________________。
(2)已知相关物质的溶解度曲线如右图所示。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为:将过硫酸钾粗产品溶于适量水中,________________,干燥。
(3)样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定。实验步骤如下:
步骤1:称取过硫酸钾样品0.300 0 g于碘量瓶中,加入30 mL水溶解。
步骤2:向溶液中加入4.00 0 g KI固体(略过量),摇匀,在暗处放置30 min。
步骤3:在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化,以淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3标准溶液21.00 mL。
(已知反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能________(选填“偏大”、“偏小”、“无影响”);上述步骤3中滴定终点的现象是____________________________________________。
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为_______________。
③为确保实验结果的准确性,你认为还需要____________________________。
(4)将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液,在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液,测定溶液中各成分的浓度如图所示(H+浓度未画出)。图中物质X的化学式为________________________。
氟化铜是一种锂/氟化铜电池正极活性材料,可通过下列方法制备:在铂皿中将氧化铜用过量的40%氢氟酸溶解,先制成CuF2·5HF·5H2O,再将生成物放入镍管内的铂舟中,在干燥的氟化氢气流中以400%进行加热脱水,最后通入氮气。
(1)制备过程中用铂皿而不用玻璃器皿的原因是______________________________________(用化学方程式表示)。
(2) 锂/氟化铜电池放电时总反应为置换反应,其化学方程式为____________________________________________________。
(3)准备称取上述制备的样品(仅含CuF2和CuO) 2.120 g,在通风橱中加入稀硫酸至完全溶解,然后加入足量的氢氧化钠溶液,得沉淀,将沉淀充分灼烧,得1.680 g黑色固体,计算样品中CuF2和CuO的物质的量之比。
吡洛芬是一种用于治疗风湿病的药物。它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型为_____________________________。
(2)A→B反应的化学方程式为______________________________________
__________________________________。
从整个合成路线看,步骤A→B的目的是_______________________________。
(3)E的结构简式为____________________________。
(4)A在一定条件下可生成
F()。写出同时满足下列条件的F的两种同分异构体的结构简式_____________________________。
①属于芳香族化合物;②是一种α氨基酸;③分子中有6种不同化学环境的氢。
(5)非那西汀是一种解热药,其结构简式为,写出以苯酚钠、CH3CH2OH和(CH3CO)2O为原料制备非那西汀的合成路线流程图(无机试剂任用) 。合成路线流程图示例如下:
以重晶石(主要成分为BaSO4)为主要原料制备立德粉(ZnS和BaSO4的混合物)的工艺流程如下:
(1)焙烧时,焦炭需过量,其目的是:①____________________________;②____________________________。
(2)焙烧过程中发生的反应之一是4CO(g)+BaSO4(s)BaS(s)+4CO2(g),该反应的平衡常数的表达式为__________________________________________________。
反应器中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(4)用工业级氧化锌(含少量FeO和Fe2O3杂质)和硫酸制取硫酸锌溶液时,需先后加入H2O2溶液和碳酸锌精制,加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为
________________________________,加入碳酸锌的目的是将溶液中的Fe3+转化为红褐色沉淀,写出该反应的化学方程式:__________________________________________。
下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是( )。
A.向0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中通入一定量氨气后:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.溶有等物质的量NaClO、NaHCO3的溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
C.向CH3COONa溶液中滴加稀盐酸至中性,所得溶液中:c(Cl-)>c(Na+)>c(CH3COOH)
D.等物质的量浓度CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,所得溶液中:c(CH3COOH)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COO-)