铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。
(1)由辉铜矿制取铜的反应过程为:
2Cu2S(s) + 3O2 (g) = 2Cu2O(s) + 2SO2(g) △H=-768.2kJ·mol-1, ①
2Cu2O(s) + Cu2S(s) = 6Cu(s) + SO2(g) △H=+116.0kJ·mol-1, ②
①热化学方程式:Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) △H= kJ·mol-1。
②获得的粗铜需电解精炼,精炼时粗铜作 极(选填:“阳”或“阴”)。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备
4CuSO4 + 3H3PO2 + 6H2O = 4CuH↓ + 4H2SO4 + 3H3PO4 。
①该反应还原剂是 (写化学式)。
②该反应每转移3 mol电子,生成CuH的物质的量为 。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图。
①当c(Cl-)=9 mol·L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为 。
②在c(Cl-)=1 mol·L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为 (任写一个)。
(4) 电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)
①阳极的电极反应式为____________________。
②产品室中反应的离子方程式为____________。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含 量增大,其原因是 。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为 。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价
(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则Ca2+的浓度为 mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为 。
NaNO3是重要的化工原料,可通过下列方法制备:
第一步:在吸收塔中,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数:含0.5%NO、1.5%NO2)
用纯碱溶液完全吸收。
第二步:将吸收塔中的混合液送入转化塔中,加入50%HNO3溶液,同时通入足量的压缩空气搅拌,充分反应,得到NaNO3和硝酸的混合液。
第三步:将转化塔中的混合液用纯碱中和后,经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥,得NaNO3成品。
已知:每生产1.0t纯净的NaNO3固体,需消耗0.65 t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6 m3(标准状况下)和一定量的HNO3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。
回答下列问题:
(1) 第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是 。
(2) 检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是
(3) 生产过程中Na2CO3的利用率是________(计算结果精确到小数点后两位)。
(4) 生产1.0 t纯净的NaNO3固体,可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为多少m3(标准状况下)。请写出计算过程。
苯巴比妥是安眠药的成分,化学式为C12H12N2O3,分子结构中有两个六元环:下图是以A为原料合成苯巴比妥的流程示意图。完成下列填空。
已知:①有机物D、E中亚甲基(—CH2—)的氢原子受羰基影响活性较高,容易发生如下反应:
②
(1)芳香烃A与HCl反应后,制取B还需进行反应的类型依次为 。
(2)一种酯与B互为同分异构体,且苯环上只有一个取代基,该酯同分异构体
有 种,写出其中一种结构的系统命名 。
(3)写出D 转化为E的化学方程式:
(4)苯巴比妥G的结构简式:
(5)E与CO(NH2)2在一定条件下合成的高分子结构简式:
(6)已知:,请设计合理方案以B的同系物为原料
亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有______________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是________,该反应的化学方程式为__________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从 “母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经_____________(填操作名称)即可获得粗产品。
700℃时,向容积为1 L的密闭容器中充入一定量的CO2和H2,发生反应:
CO2+H2(g) CO(g)+H2O(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min | n(CO2)/mol | H2/ mol |
0 | 1.50 | 1.00 |
t1 |
| 0.40 |
t2 | 0.90 |
|
下列说法不正确的是
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2O)=0.60 /t1 mol·L-1·min-1
B.温度升至800℃,上述反应平衡常数为1.56,则正反应为放热反应
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入1.00 molH2,与原平衡相比,达到新平时CO2转化率增大,H2的体积分数增大
D.保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.00 molCO和1.50 molH2O,到达平衡时,c(CO2)=0.90 mol/L