【化学― 化学与技术】煤炭被人们誉为黑色的金子,它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率,减少有害气体的排放.人们采取了各式各样的方法。
(1)煤的气化和液化可以提高煤的利用率.煤的气化技术的主要产物是_________。煤的液化技术又分为直接液化和间接氧化.将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为__________。
(2)煤在燃烧前、后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放。
①在燃烧前,可以采用微生物脱硫技术。原理如下:
上述过程中Fe2+的作用为__________。写出的离子方程式______________。
②煤在燃烧时,进行脱硫处理,常采用_______燃烧技术,在把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室,使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧,起到固硫作用。常用脱硫剂的主要化学成分为_______(填化学式)。
③煤在燃烧后,烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术.湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入_______设备,用石灰水淋洗。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
_____MnO4-+_____H2C2O4+____H+ = ____Mn2++_____CO2+____H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:
上述装置中,D的作用是______。乙二酸分解的化学方程式为__________。
(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4·2 H2O)加入到100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是_______(用文字简单描述)。
(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_________(用离子符号表示)。
工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外.还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-。为除去杂质离子,部分操作流程如下:
请回答问题:
(1)NH4+在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在.现有一份(NH4)2SO4溶液,一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,则c[(NH4)2SO4]_____c(NH4Cl)(填:<、= 或 >) 。
(2)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化),溶液中______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)投入生石灰调节pH到2~3时,大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3],提纯CaSO4·2H2O的主要步骤:向沉淀中加入过量_______,充分反应后,过滤、洗涤、______。
(4)25℃,H3AsO4电离常数为K1=5.6×10-3、K2=1.7×10-7、K3=4.0×10-12。当溶液中pH调节到8~9时,沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2.
①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2 才开始沉淀的原因是________。
② Na3AsO4 第一步水解的平衡常数数值为:________。
③已知:AsO43-+2I-+2H+= AsO43-+I2+H2O,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 。上述两个反应中还原性最强的微粒是_______。
工业常用燃料与水蒸气反应制各H2和CO,再用H2和CO合成甲醇。
(1)制取H2和CO通常采用:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+131.4kJ·mol-1,下列判断正确的是_______。
A.该反应的反应物总能量小于生成物总能量
B.标准状况下,上述反应生成IL H2气体时吸收131.4kJ的热量
C.若CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(l) △H=-QkJ·mol-1,则Q<131.4
D.若C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1;CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2 则:△H1+△H2=+131.4 kJ·mol-1
(2)甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO.该反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
己知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气,测得的数据如下表:
| 不同时间各物质的物质的量/mol | |||
0min | 2min | 4min | 6min | |
CH4 | 2.00 | 1.76 | 1.60 | n2 |
H2 | 0.00 | 0.72 | n1 | 1.20 |
根据表中数据计算:
①0min~2min内H2的平均反应速率为_______。
②达平衡时,CH4的转化率为________。在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气,达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比______(填“变大”、“变小”或“不变”),可判断该反应达到新平衡状态的标志有______(填字母)
A.CO的含量保持不变
B.容器中c(CH4)与c(CO)相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.3v正(CH4)=v逆(H2)
( 3 )合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池电解,电解时Co2+被氧化成Co3+,Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过)。
①a电极的名称为________。
②写出除去甲醇的离子方程式____________
T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) C(s) △H<0,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是( )
A.T ℃ 时,该反应的平衡常数值为4
B.c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T ℃
D.T℃时,直线cd 上的点均为平衡状态
下列说法中,正确的是( )
A.0.1mol/L醋酸钙溶液中,c (Ca 2+)> c(CH3COO-)> c(OH-)> c(H+)
B.体积和pH 都相同的NH4Cl溶液、盐酸,完全溶解少量且等同的锌粉,前者用时少
C.将nmolH2(g)、nmol I2(g)和2nmolH2(g)、2nmolI2(g)分别充入两个恒温恒容的容器中,平衡时H2的转化率前者小于后者
D.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7时,该溶液的pH一定为14-a