【化学-选修2:化学与技术】镁合金废料回收最常用的是熔炼法,其主要工艺流程为:
废料预处理→熔化→除铁→除气和除渣→铸造。
(1)废料预处理包括粉碎、除油污和油漆。
①粉碎方法有干态机械粉碎法和湿喷机械粉碎法,其中容易造成危险的方法是 ,理由是 。
②把油污和油漆一次性除去最适宜的方法是
A.用热碱洗涤,过滤
B.用有机溶剂溶解,过滤
C.加热气化除去
(2)镁合金在加热到935K时熔化,并不断向其中通入氩气做保护气。若液态镁与空气接触,不但会发生反应产生杂质,而且降低了镁的回收率。写出与空气的两个主要反应方程式 、 。
(3)向熔融镁中加入固体硼砂(B2O3)除铁,生成FeB2沉渣,写出有关的化学反应方程式 。
(4)镁合金除了含有铁之外,还含有少量铝。加入C2Cl6可以除去液态镁中的氢气,还能把铝转化为Al4C3沉渣:
C2Cl6→2C+3Cl2 (1)
3C+4Al→Al4C3 (2)
①除气除渣炉排出的污染性气体有 。
②如果1t镁合金中,铝占3.6‰,则除去铝最少需要加入C2Cl6 g。
某同学设计如图所示装置(夹持装置已略去,量气管可上下移动)可分别进行下列实验探究
实验 | 药品 | 制取气体 | 量气管中液体 |
Ⅰ | 铜片,浓HNO3(过量) | NO2 | CCl4 |
Ⅱ |
| NH3 | 煤油 |
Ⅲ | MnO2,HCl(浓) | Cl2 |
|
Ⅳ | 硅铁合金,NaOH溶液 | H2 | H2O |
请回答下列问题:
(1)实验前,某同学检查装置气密性的操作方法是:将活塞K关闭,再将量气管向上提高,其判断装置漏气或不漏气的现象分别是_____
(2)另一同学欲通过实验Ⅰ收集并测量NO2气体的体积来探究铜片的纯度,所测得的结果比真实值偏小(不考虑操作误差),你认为可能的原因是____。
(3)若进行实验II制NH3,则烧瓶和分液漏斗中应分别盛装适量的____。
(4)若进行实验III,该装置缺少的玻璃仪器是____;该反应的离子方程式是_________ 量气管中最好装的液体是_____(选填字母代号)。
a.NaOH溶液 b.水 c.饱和NaCl溶液 d.苯乙烯
(5)实验IV时,应对量气管多次读数,读数时应注意:①将实验装置恢复到室温,②_________,③读数时,视线与凹液面最低处水平相切。经多次重复实验,获得以下数据(所有气体体积均已换算成标准状况,忽略滴入液体体积对气体体积的影响)
编号 | 某硅铁合金质量 | 量气管第一次读数 | 量气管第二次读数 |
① | 1.0g | 10.0 mL | 346.3mL |
② | 1.0g | 10.0mL | 336.0mL |
③ | 1.0g | 10.0mL | 345.7mL |
根据上述数据,可计算出硅铁合金中硅的质量分数为____。
以甲烷为初始原料制取氢气,是一项比较成熟的技术,下面是制取氢气的流程图,根据信息回答下列问题:
(1)阶段I发生的反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
①已知在“水碳比”[]等于3时测得温度(T )和压强(p)对上述反应的影响如图所示。则升高温度,该反应的平衡常数K_______(填“增大”、“减小”或“不变”),据图可知p1_________(填“>”、“<”或“=”)p2。
②将等物质的量的甲烷和水蒸气充入1L恒容密闭容器中,发生上述反应,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得一氧化碳的物质的量为0.10 mol,则甲烷的平衡转化率为____________。
(2)阶段Ⅱ发生的反应为CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2 (g),T1温度时,向2L的恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g),反应过程中测得部分数据如下表所示(表中t1<t2):
反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 |
|
t2 |
| 0.20 |
①保持T1温度不变,若向原容器中通入0.60 rnol CO和1.20 mol H2O(g),则达到平衡后n(CO2)=____。
②若达到平衡后,保持其他条件不变,只是向原平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g),则下列说法正确的是________。
a.CO的转化率将增大
b.H2O(g)的体积分数将增大
c.气体的密度将不变
d.化学平衡常数将增大
e.因混合气体总体积不变,故混合气体的总物质的量不变
(3)储氢问题是安全利用氢能的关键,某合金是一种能够吸收氢气的神奇材料,已知一定条件下1 cm3的该合金最多可吸收6.02×1022个氢原子,液态氢气的密度为0.07 g·cm-3,则相同体积的该合金和液态氢的含氢量之比为_________。
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为 。
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则
①C的化学式为 。
②反应B+A→C的离子方程式为 。
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)。
①若图b符合事实,则D为 (填化学式),此时图b中x 7(填“﹥”“﹤”“﹦”)
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是 (用离子方程式表示);已知图c中y﹤7,B的焰色反应为黄色,则B溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出A+D→C的热化学方程式: 。
Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色。五种元素核电荷数之和为49,最外层电子数之和为17;工业上制取金属Y一般通过电解其与W形成的化合物方法;W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。则下列说法不正确的是
A.Q、W、Z、Y、X原子半径依次增大
B.元素W与元素Z的最高化合价相同
C.Q和X形成的化合物中含有离子键
D.Z元素的简单离子与含有Y元素的离子在水溶液中可能大量共存
高功率LaNi5H6 (氢的化合价为0价)电池已经用于混合动力汽车。总反应如下:LaNi5H6+6NiO(OH) LaNi5+6Ni(OH)2
下列叙述正确的是
A.充电时储氢合金作阳极
B.放电时每转移6mol电子,有6moLNiO(OH)被氧化
C.充电时阳极周围pH增大
D.放电时负极反应:LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O