【化学选修—化学与技术】
材料是人类生存和发展的重要物质基础,随着科学技术的发展,人们使用材料的种类、数量和质量也随着不断发展、生产。生活的条件和质量也随之发生深刻的变化。请回答下列问题:
(1)无机非金属材料包括传统无机非金属材料和新型无机非金属材料,下列属于新型无机非金属材料的是__________(选字母代号);
a复合材料 b单晶硅 c金刚石 d石墨 e碳-60 f玻璃
(2)撑杆跳项目中运动员使用的撑杆材料是复合材料.这种材料由__________和增强体两部分组成,其中增强体的作用是__________;
(3)玻璃和水泥是两种用途极为广泛的材料.工业上制备这两种材料使用的共同原料是__________;
(4)铁是重要的金属材料,用铁矿石(主要成分是Fe2O3)冶炼铁是在__________(填写工业生产设备名称)中完成的,这种方法冶炼出来的产品是生铁,该产品是炼钢的原料,炼钢的原理是__________;
(5)合成高分子材料的小分子叫__________,某聚乙烯车间打算合成4.2×103kg的聚乙烯,则需要投料(乙烯)__________ mol。(假设反应过程不存在损失)
2015年8月12日,天津滨海新区爆炸事故确认有氰化钠、亚硝酸钠等。氰化钠毒性很强,遇水、酸会产生有毒易燃氰化氢气体,氰化氢气体的沸点只有26摄氏度,因此相当容易挥发进入空气,这就大大增加了中毒的风险,同时氰化钠遇到亚硝酸盐会发和爆炸。回答下列问题:
(1)写出氰化钠遇水产生氰化氢的离子方程式_________________________;
(2)爆炸现场约700吨的氰化钠大约需要900吨的双氧水来处理.氰化钠与双氧水相遇后,会释放出氨气同时析出白色晶体,使得氰化钠的毒性大大降低,写出氰化钠与双氧水反应的化学方程式___________;
(3)氰化钠遇到亚硝酸钠能生成两种气体发生爆炸,写出化学反应方程式_______________________;
(4)爆炸残留在废水中的CN-可以用Cr2O72-处理,拟定如图流程进行废水处理,
1)上述处理废水流程中主要使用的方法是______________;
a.混凝法 b.中和法 c.沉淀法 d.氧化还原法
2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为_____________________;
3)步骤③中,每处理0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol,该反应的离子方程式为___________________;
4)处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法.该法是向废水中加入FeSO4•7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于FeⅡ[FexⅢCr(2-x)Ⅲ]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀.处理1mol Cr2O72-,需加入amol FeSO4•7H2O,下列结论正确的是_____________;
A.x=0.5,a=6 B.x=0.5,a=10 C.x=1.5,a=6 D.x=1.5,a=10
二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如图1:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物.部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH如表,回答下列问题
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为__________;
(2)滤渣A的主要成分是____________;滤渣B的主要成分是__________________;
(3)加入MnS的目的是除去Cu2+、Zn2+杂质.可能原因是_________________;
(4)碱性锌锰电池是一种一次性电池,其结构如图2所示.该电池放电过程产生MnOOH.该电池的正极反应式为________________,电池总反应的方程式为_______________________;
(5)利用该碱性锌锰电池电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图3所示,X电极__________极,电解时阳极的电极反应为________________,使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是__________;
KClO3在农业上用作除草剂,超细CaCO3广泛用于消光纸、无炭复写纸等.某同学在实验室模拟工业过程,利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质,过程如下:
(1)写出电石与水反应的化学方程式是____________________________;
Ⅱ.将Ⅰ中的部分灰浆配成浊液,通入Cl2得到Ca(ClO3)2与CaCl2的混合溶液,向所得溶液中加入KCl,发生复分解反应,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得KClO3晶体.
(2)你认为能得到KClO3晶体的原因是____________________________;
Ⅲ.将Ⅰ中的残渣溶于NH4Cl溶液,加热,收集挥发出的气体再利用.向所得CaCl2溶液中依次通入NH3、CO2,便可获得超细CaCO3,过程如下.
(3)根据沉淀溶解平衡原理,解释残渣中难溶盐的溶解原因_____________________,此过程可循环利用的物质是_____________;
Ⅳ.Ⅲ中收集挥发出的气体之一CO2与C反应生成CO,再利用一氧化碳与氢气反应生成甲醇,一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H
(4)根据题意完成下列各题:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H________小于0(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________;
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的,下列有关该体系的说法正确的是______
a.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2):n(CH3OH)增大
某温度下,有一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6mol C,则下列说法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
B.此时B的平衡转化率是40%
等物质的最浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3 ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3,下列关系或者说法不正确的是
A.c(CO32-)的大小关系为:②>⑤>③>④>①
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
D.c(HCO3-)的大小关系为:④>③>⑤>②>①