在一定条件下,CO2可以合成一系列化工原料或燃料,在工农业生产中具有重大意义,根据以下合成过程,回答问题。
(1)目前工业上可用CO2生产甲醇燃料,反应的化学方程式为: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H。
已知:
该反应△H=________KJ/mol。
(2)研究证明。用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示:
①对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP= ________;
②曲线a表示的物质为H2,理由是________;
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是________(列举2项).
④在强酸性电解质水溶液中,以惰性电极电解CO2可得到多种燃料,其原理如图所示,电解时,生成乙烯的电极反应式________。
(3)工业上利用CO2和NH3反应来制取尿素,反应2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O,在合成塔中不同氮碳比a[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]时二氧化碳转化率(x)如图:
①b宜控制在________(填序号)范围内
A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61;
②a宜控制在4.0左右,理由是________。
(4) 工业上利用CO2和CH3OH反应制取碳酸二甲酯,反应:CO2(g)+2CH3OH(g) CH3OOCOOCH3(g)+H2O(g),在恒温、容积可变的密闭容器中加入1 mo1CO2, 2molCH3OH+CO2的转化率与反应时间关系如图所示,在反应过程中,若t1时容器体积为1000mL,则t2时容器体积V= ________ mL。
电镀工业会产生大量的电镀污水处理电镀污水时会产生大量的电镀污泥,电镀污泥含有多种金属(Ni、Cu、Fe、Cr、Al)的氢氧化物和不溶性杂质。下面是处理某种电镀污泥回收铜、镍元素的一种工业流程:
电镀污泥用硫酸浸出后得到的浸出液中各金属离子浓度见下表。
(1)硫酸浸出过程中,为提高浸出速率,可以采取的措施有___________(写出两条)。
(2)在电解回收铜的过程中,为提高下一步的除杂效果,需控制电解电压稍大一些使Fe2+氧化,则磷酸盐沉淀中含有的物质为___________。
(3)假设电解前后Ni2+浓度基本不变,若使Ni2+在除杂过程不损失,则溶液中PO43-浓度不能超过________ mol/ L。(列出计算表达式.Ksp[Ni3(PO4)2]=5×10-31)
(4)滤液中的___________可回收循环使用;研究发现当NaOH溶液浓度过大时,部分铝元素和铬元素会在滤液中出现,滤液中出现铝元素的原因为________ (用离子方程式解释)。
(5)Ni(OH)2是镍氢蓄电池的正极材料,在碱性电解质中,电池充电时Ni(OH)2变为NiOOH,则电池放电时正极的电极反应式为________。
(6)电镀污水中的Cr元素也可以用铁氧体法处理,原理为在废水中加入过量的FeSO4,在酸性条件下Cr2O72-被还原为Cr3+,同时生成Fe3+;加入过量的强碱生成铁铬氧体(CrxFe3-xO4沉淀,写出加入过量强碱生成铁铬氧体(CrxFe3-xO4沉淀的离子方程式___________。
已知甲酸铜是一种重要的化工原料,常温常压下稳定,可溶于水,难溶于乙醇,具有还原性,实验室可用废铜屑(主要成份是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3) 制备甲酸铜晶体[Cu(HCOO)2·4H2O]的流程如下:
已知:
回答下列问题:
(1)反应器I中加入H2O2的作用是___________(用化学方程式表示)。
(2)反应器I之后溶液需调节pH的范围是___________;
(3)写出反应器II的离子方程式____________;反应器II中各反应物也可用相应物质的晶体经研磨后投入反应。则研磨时应该将固体原料放在___________(填仪器名称)中。
(4)反应器III中的反应及之后的操作应尽可能在充氮气的操作室内完成,原因是___________ 。
(5)甲酸铜晶体的纯度测定,实验方案:
a.准确称取mg甲酸铜晶体样品,配成250mL溶液;
b.用移液份移取25.00mL溶液于锥形瓶,加入20m11.0 mol/ LKOH溶液,充分反应后,静置数分钟。然后于锥形瓶中滴几滴酚酞试剂,用0.1000mol/ L硫酸标准溶液滴定至终点,消耗H2SO4标准溶液V1mL;
c.空白实验:重复上述步骤,只是不加入甲酸铜溶液,消耗H2SO4标准溶液V2mL;
①配制溶液时用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒和________;
②甲酸铜晶体的纯度________(列表达式即可)
已知:pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的 pKa1=1.85,pKa2=7.19.用0.1mol•L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH).下列说法不正确的是( )
A.a点所得溶液中:2c(H2SO3)+c(SO32-)<0.1 mol•L-1
B.b点所得溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:c(Na+)<3c(HSO3− )
D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)
根据海水综合利用的工业流程图(如图),判断下列说法正确的是
A.过程①的提纯只有物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生两种单质
B.在过程③中将MgCl2·6H2O直接灼烧即可制得纯净无水MgCl2
C.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.过程⑥所得的高浓度溴水只需分液即可获得液溴
下列有机物同分异构体数目判断错误的是( )
选项 | 有机物 | 同分异构体数目 |
A | 分子式为C5H12 | 3 |
B | 分子式为C5H10,能使溴的四氯化碳溶液褪色 | 5 |
C | 分子式为C4H10O,能与Na反应生成氢气 | 4 |
D | 分子式为C4H8O2,能与NaHCO3反应 | 3 |