(14分)某合成氨厂利用附近化工厂副产品CaSO4设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:
请回答以下问题:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。
(2)工业上在500℃左右使用铁触媒作为催化剂合成NH3,
①铁触媒中含有Fe3+,,则Fe3+的核外电子排布式为
②500℃时,合成塔中的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H= -92.4kJ/mol在密闭条件下,下列示意图能说明反应进行到t1时刻时达到平衡状态的是 (填字母编号)。
(3)沉淀池中反应的化学方程式为
(4)在上述流程中可以循环使用的X是 (填化学式),从(NH4)2SO4溶液中获得 (NH4)2SO4晶体操作的步骤是是加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(15分)某同学查阅资料设计合成抗氧化剂I和高分子化合物G路线如下:
已知:①A分子中含有3个甲基 ②
请回答下列问题:
(1)C的分子式为 , A的名称为 ,
(2)反应①的反应条件为 ,G的结构简式为
(3)写出D与新制Cu(OH)2溶液反应的化学方程式:
(4)上述反应中属于取代反应的是 (填序号)
(5)F存在多种同分异构体,写出满足下列条件的所有同分异构体
①能发生水解反应,且能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②核磁共振氢谱显示有3种氢
(16分)草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
【提出假设】假设1: 该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3: K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是
【设计、完成实验】
(1)称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500mL 0.10mol/L H2C2O4溶液。
① 在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
② 下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘
B.定容时俯视刻度线
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容
(2)完成探究,记录数据
实验 编号 | 烧杯中所加试剂及用量(mL) | 控制条件 | 溶液褪 色时间 (s) | |||
0.10mol/L H2C2O4溶液 | 等浓度 KMnO4溶液 | H2O | 0.50mol/L 稀硫酸 | |||
1 | 30 | 20 | 30 | 20 |
| 18 |
2 | 30 | 20 | 30 | 20 | 水浴控制温度65℃ | 15 |
3 | 30 | 20 | 30 | 20 | 加入少量MnSO4固体 | 3.6 |
4 | 30 | 20 | x | 20 | 加入5mL 0.10mol/L K2SO4溶液 | 18 |
则x = ,假设 成立
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10mL 0.50mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,
则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为: 。
上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为
(13分)原子序数依次增大的X、Y、Z、M、N五种元素,XZ2是引起温室效应的主要气体,M最外层电子数是电子层数的2倍,,N2+核外3d有9个电子,请回答下列问题:
(1)N位于元素周期表的 区,X、Y、Z的电负性最大的为 。
(2)XZ中中心原子杂化方式为 。
(3) Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2M,其原因是 。
(4)Na2M2Z3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成MZ,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为 。
(5)N与Y可形成的一种具有良好的电学和光学性能的化合物,其晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为 。
700℃时,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2,起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡时,v(H2O)为0.025 mol/(L·min),下列判断不正确的是
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mol/L | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
c(CO2)/mol/L | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于50%
B.当反应平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍
C.温度升至800℃,上述反应平衡常数为25/16,则正反应为吸热反应
D.其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10mol/L H2和0.20 mol/L CO2,到达平衡时c (CO)与乙不同
下列实验操作、现象与所得结论一致的是
| 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 向盛有25mL沸水的烧杯中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸 | 溶液生成红褐色沉淀 | 制得Fe(OH)3胶体 |
B | 向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液, | 前者溶液变蓝, 后者有黄色沉淀 | KI3溶液中存在平衡:II2+I- |
C | 将溴乙烷和NaOH乙醇溶液混合加热,产生气体通入酸性KMnO4溶液 | 酸性KMnO4溶液 褪色 | 产生了乙烯 |
D | 蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再加入新制银氨溶液,水浴加热 | 出现红色沉淀 | 蔗糖水解已水解 |