(2013·广东惠州一模,7)下列有关化学与生活、生产的叙述错误的是
A.用作“钡餐”的物质的主要成分是硫酸钡
B.采用催化设施,将汽车尾气中的CO和NO转化为无害气体
C.常温下,可以用铁制容器来盛装冷的浓硫酸
D.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
化学反应原理在合成氨工业及氨的性质研究中具有广泛的应用。
(1)工业生产硝酸的第一步反应是氨的催化氧化反应,已知下列3 个热化学方程式(K 为平衡常数):
(2)工业合成氨所用的氢气主要来自天然气与水的反应,但这种原料气中往往混有一氧化碳杂质,工业生产中通过如下反应来除去原料气中的CO:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2 (g)ΔH<0。
①一定条件下,反应达到平衡后,欲提高CO 的转化率,可采取的措施有 、 。
②在容积为2 L 的密闭容器中发生上述反应,其中c(CO)随反应时间(t)的变化如图甲中曲线Ⅰ,如果在t0时刻将容器容积扩大至4 L,请在图甲中画出t0时刻后c(CO)随反应时间(t)的变化曲线。
(3)氨气的重要用途是合成尿素,一定条件下,NH3和CO2 合成尿素的反应为。当加料比例n(NH3)/n(CO2)=4 时,CO2的转化率随反应时间(t)的变化如图乙所示,a 点v 逆(CO2) b 点v 正(CO2)(填“>”、“<”或“=”),NH3的平衡转化率为 。
(4)硫酸工业生产过程中产生的尾气可用氨水吸收,生成的(NH4)2SO3再与硫酸反应,将生成的SO2返回车间作生产硫酸的原料,而生成的(NH4)2SO4可作肥料。常温下,0.1mol·L-1(NH4)2SO4 溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 ;
若某工厂中使用的是室温下0.1 mol·L-1 的氨水,那么该氨水的pH= 。
(已知
某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物,进行了下列实验活动:
【提出假设】
假设1:气体生成物只有SO2;
假设2:气体生成物只有H2;
假设3: 。
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图:
(1)在装入药品前,甲同学检查装置A 的气密性,方法是 。
(2)乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设,他排除的是假设 ,理由是 。
(3)如果实验中观察到装置B 中溶液褪色,装置F 和装置G 中无明显变化,则假设 成立,实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1∶2,则在M 的硫酸盐中,M 元素的化合价为 。
(4)如果假设3 正确,填写下表中的实验现象:
(5)装置C 的作用是 ,装置D 的作用是 。
(6)如果装置A 中放入的金属M 的质量为11.2 g,加入适量浓硫酸,反应完成后,装置B中溶液褪色,装置A 中金属无剩余;反应后G 的质量增加了0.9 g;取少量装置A 中溶液稀释,分为两份,一份滴加KSCN 溶液,溶液变红色,另一份滴加酸性KMnO4 溶液,溶液褪色。如果装置A 中溶液内的金属离子浓度相等,则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是 。
【有机化学基础】高分子化合物G 是制备某种特种复合材料的基体。合成G 的一种路线如下:
已知下列信息:
①G 的结构简式为
②
③羟基直接与碳碳双键相连的结构不稳定:
请回答下列问题:
(1)M 的化学名称为 ,D 的结构简式为 ,E 中含氧官能团的名称为 。
(2)B 生成C 的反应类型是 ,F 生成G 的反应类型是 。
(3)由M 生成A 的化学方程式为 。
(4)只含苯环一个环状结构且遇FeCl3 溶液不显紫色的B 的同分异构体有 种(不包括B,不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1 的同分异构体的结构简式为 。
【物质结构与性质】2014 年10 月7 日,赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高亮度蓝色发光二极管(LED)”获得2014 年诺贝尔物理学奖。制作LED 首先在衬底上制作氮化镓(GaN)基的外延片,常用的衬底主要有蓝宝石(Al2O3)、碳化硅和硅,还有砷化镓(GaAs)、AlN、ZnO 等材料。回答下列问题:
(1)氮和砷(As)位于同一主族,二者中电负性较大的是 (填元素符号,下同),第一电离能较大的是 。
(2)基态Zn 原子的价电子排布式为 ,价层电子占有的原子轨道数为 。
(3)Al2O3的熔点很高,Al2O3 属于 晶体。Al2O3 的熔点比NaCl 高,其原因是 。
(4)碳化硅的晶胞结构如图所示,其中白球代表的是 原子,一个晶胞中含有该原子的个数为 。
【化学与技术】钛铁矿的主要成分可表示为FeTiO3(Ti 为+4 价),某钛铁矿中含FeTiO3 为76%。钛白粉在涂料、塑料、油墨、造纸等行业具有广泛的用途,钛白粉的主要成分为TiO2。利用该钛铁矿生产钛白粉及绿矾的工艺流程如下:
(1)若钛铁矿与浓硫酸反应时Ti 的转化率为92%,操作Ⅰ~Ⅳ中Ti 的转化率均为96%,则1t 该矿石可生产钛白粉(TiO2) t (计算结果保留两位小数,下同),能否计算生成的绿矾(FeSO4·7H2O)的质量? (能则写出计算结果,不能则说明理由)。
(2)钛铁矿与硫酸的反应可表示为FeTiO3+H2SO4 →TiOSO4+X+H2O(未配平)。其中X的化学式为 。
(3)操作Ⅰ的名称是 ,操作Ⅱ包括冷却结晶、 。操作Ⅱ中加入铁粉的目的是 (用离子方程式表示)。
(4)写出操作Ⅲ中TiOSO4水解的化学方程式: 。