未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧
C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
(11分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是 (填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO4 d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I—氧化为I2:S2O82—+2I—=2SO42—+I2。通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程: 、 (不必配平)
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a.除去Al3+的离子方程式是 。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为 。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
(12分)某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链。其主要工艺如下:
(1)写出电解食盐水反应的离子方程式 。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式: 。
(3)已知:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH
反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
(4)在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充H2 t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。
(5)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。该电池中负极上的电极反应式是 。
(12分)某实验小组为探究ClO-、I2、SO42-在酸性条件下的氧化性强弱,进行如下实验:
实验①:在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入适量的稀硫酸,溶液立即变蓝;
(1)写出实验①中发生反应的离子方程式 。
实验②:取适量实验①后的溶液,滴加4 mL 0.5 mol·L—1的亚硫酸钠溶液,蓝色恰好完全褪去。
(2)实验②化学反应中转移电子的物质的量是 。
(3)以上实验说明,在酸性条件下ClO-、I2、SO42-的氧化性由弱到强的顺序是 。
实验③:取适量实验①后的溶液,继续滴加次氯酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,生成物之一为食盐加碘的原料。
(4)写出实验③中发生反应的离子方程式 。
(5)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e-= Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-= 2Fe2+。据此,将反应2Al+2OH—+2H2O = 2AlO2—+3H2↑拆写为两个“半反应式”:氧化反应式: ,还原反应式: 。
(16分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上可用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是 。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+,产生Fe2+的离子反应方程式为: ,检验是否有Fe2+应选用下列 (选填序号)试剂。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr +H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经正确操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是
(4)用化学方程式表示Y气体中的Q2气体是如何生成的 。
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是 。
(14分)由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4的实验流程可表示如下:
(1)反应Ⅰ发生反应的化学方程式是 ;
反应Ⅱ发生反应的离子方程式是 ;
(2)操作Ⅲ的实验步骤为 、 ;可循环利用的物质的化学式为 ;
(3)计算用2.5kg含MnO280%的软锰矿制备,理论上可得KMnO4为 :
(4)取制得的产品6.5g,配成250mL溶液;准确称取纯Na2C2O41.34g配成适量溶液。用上述KMnO4溶液滴定Na2C2O4溶液,恰好反应(氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+)时,消耗KMnO4溶液的体积为25.00mL。该KMnO4的纯度为 %(保留小树点后一位)。