(10分)二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为Cu0/Zn0/Al2 O2):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7kJ/mol。
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中棍合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-38.7kJ/mol
则△H2= 。
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2 C03共沉淀法:制备1 mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2C03水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2C03水溶液反应的离子方程式:
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的 (填正、负)极,通DME的电极反应为 。
(11分)硫酸锰可作为饲料添加剂用于增肥,也可用于某些化学反应的催化剂,易溶于水,不
溶于乙醇。工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2,含有MgSO4等杂质)制备硫酸锰,其简化流程如下:
(1)为了加快软锰矿与硫酸、黄铁矿反应的速率,工业上除采用粉碎软锰矿的方法,还可以用哪些方法 (写两种)。
(2)流程中黄铁矿(主要含FeS2)和FeSO4的作用都是作还原剂,请写出FeSO4与软锰矿反应的离子方程式 。
(3)双氧水和氨水的作用分别是 .
(4)操作II包括 、 、 、洗涤、干燥,可制得MnSO4·H2 O粗产品.洗涤中最好选用
A.稀硫酸 B.水 C.乙醇 D.浓硫酸
(12分)铝热反应是铝的一个重要性质。某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏
斗易燃烧,火星四射等缺点,将实验改成以下装置,取磁性氧化铁在如图A实验进行铝热反应,冷却后得到“铁块”混合物.
(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂,共原因是 。
(2)该铝热反应的化学方程式为 。
(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量,加入如图B装置,滴入足量NaOH溶液充分反应,测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量.试回答下列问题:
①量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成,该仪器的名称为
②量气管在读数时必须进行的步骤是 。
③取1g样品进行上述实验,共收集到44.8mL气体(换算成标准状况下),则铝的百分含量为 。
④装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通,除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外,还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管,测出铝的百分含量将会 填“偏大”或“偏小”)。
(12分)实验室利用饱和NaNO2溶液(12mol/L)和NH4Cl溶液加热制备N2。
(1)若配制250 mL上述NaNO2溶液需要的玻璃仪器 ,可用 法收集N2。
(2)写出上述实验原理的离子方程式 并标出电子转移的数目和方向(单线桥法或双线桥法都可)
(3)NH4Cl溶液中加人镁粉也可以产生气体,写出相应的化学方程式
(4)向20 mL 0.01 mol/L的HNO2溶液中逐滴滴加相同浓度的NaOH溶液,测得混合液的pH随NaOH溶液的体积的变化如图所示:(已知HNO2的电离平衡常数为K=4.6X10-4)则图中a点的c(H+)= ,b点溶液呈酸性的原因是(结合离子方程式表示) (已知)。
0.1 mol某烃完全燃烧时生成30.8 g CO2和12.6 g H2O,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色,若
其结构中只含有两个一CH2,则该物质的结构(不考虑顺反异构)最多有
A.6种 B.8种 C.7种 D.10种
还原沉淀法是处理含铬(Cr2O72-和CrO42-)废水常用方法,过程如下:CrO42-Cr2O72-
,已知废水中Cr的含量为26.0g·L-1,当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时认为离子已经沉淀完全。常温下。有关叙述中不正确的是
A.上述三个转化中只有一个涉及氧化还原反应
B.第二步离子方程式为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++7H2O+6Fe3+
C.处理含铬废水可使用强碱Ba(OH)2,也可以使用弱碱氨水
D.当pH≥5时,废水中铬元素沉淀完全