能源是人类生存与发展比不可缺的,甲醇、甲醚(CH3OCH3)均是“清洁能源”,工业上可以通过多种方法合成它们。
(1)以CO、H2为原料合成甲醚的过程中,在反应器中发生了下列反应:
a.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=- 90kJ • mol-1
b.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23 kJ • mol-1
c.CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ • mol-1
①选取适当的催化剂,在一定压强下,向某恒容密闭容器中通入H2和CO制备甲醚,测得的有关数据如图1所示。则制备甲醚时较适宜的生产温度范围是____________,通过理论分析得知反应c的存在能提高甲醚的产率,原因是________________________________________________。
②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+ CO2(g) △H,则△H=____________。
(2)用下列反应也可得到甲醚:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。已知TK时,该反应的化学平衡常数K=1。则在相同温度下,当一恒容密闭容器中c(CO2)=2.0×10-2mol·L-1、c(H2)=1.0×10-2mol·L-1、c(CH3OCH3)=1.0×10-4mol·L-1、c(H2O)=2.0×10-4mol·L-1时,v正____________ v逆(填“>”、“ <”或“=”)。
(3)控制适当的条件,CO2与H2也可转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。将CO2、H2按物质的量比为1∶3的比例加入到恒容密闭容器中反应。测得容器中n(CH3OH)在不同温度下随着时间的变化情况如图2所示.
①该反应的△H____________0(填“>”、 “=”、“ <”,下同)
②若温度T1对应的化学平衡常数K1=10,则温度T2对应的化学平衡常数K2____________10。
③下列数据能说明该反应一定处于平衡状态的是____________(填选项字母)。
A.气体密度保持不变 B.n(H2)=0.3mol
C.CO2、H2的消耗速率比为1∶3 D.气体的平均相对分子质量保持不变
(4)图3为某绿色燃料电池的工作原理示意图,写出电池工作时负极上的电极反应式:______________。
NaOH在存放过程中会发生变质。
(1)久置的NaOH溶液中含有CO32- ,请写出生成CO32-的离子方程式:_____________________。
(2)同学甲为确定某NaOH溶液的变质程度进行了如下实验:
①取少量溶液放人试管A中,然后加入BaCl2溶液,产生____________(填实验现象),表明NaOH溶液己经变质。
②取少量溶液放人试管B中,先加入足量的BaCl2溶液后再向上层清液中加入____________(填试剂名称),若溶液____________,则表明NaOH溶液是部分变质。
(3)同学乙经过思考认为,NaOH溶液变质后的产物可能含有NaHCO3。确定有无NaHCO3生成的方法:先向溶液中加入足量的BaCl2溶液,然后过滤除去沉淀,再__________________________(答出所用试剂与实验现象),说明没有NaHCO3生成。
(4)同学丙利用如下方法测定某固体NaOH的变质程度:准确称取4.00g NaOH,配制成500 mL溶液,然后取出25. 00 mL所配溶液放入锥形瓶中,用0.2000mol·L-1的盐酸进行滴定
①取用NaOH 溶液的过程中涉及到排气泡的操作,其操作方式可用下图中的____________表示。
②滴定中使用了两种指示剂,先加入酚酞作指示剂,达到终点时消耗盐酸的体积为amL,然后加入几滴甲基橙作指示剂,继续滴定,达到终点时的实验现象为____________,若此过程中消耗盐酸的体积为bmL(a>b),则样品中n(NaOH)∶n(Na2CO3)=____________。
锡(Sn)是IV A族元素,Sn2+易发生水解反应,且具有很强的还原性。
(1)镀锡铁又称为马口铁,镀锌铁又称为白铁,若分别用这两种材料制作水桶,则在相同条件下,前者耐用性弱于后者,其原因是___________________________。
(2)己知锡能形成SnCl2、 Na2SnO2两类盐。
①配制SnCl2溶液时常需要加入一定量的盐酸,目的是_____________________。
②Sn(OH)2是一种难溶于水的白色固体,从物质性质的角度上看,Sn(OH)2属于_______________ (填“碱”、“两”、“酸”)性氢氧化物,向SnCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量的过程中产生的实验现象为____________。
(3)向FeCl3溶液中加入足量的SnCl2溶液,没有固体物质生成,滴加2滴KSCN溶液,不显红色,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(4)以废锡渣(含有少量铜、铅金属杂质)为基本原料制备二氯化锡晶体的流程如下(已知常温下Ksp(PbCl2)=2×10-5, =1.4):
①料渣的主要成分是____________(填物质名称),为使得到的二氯化锡晶体中不含铅元素,则料液I中的c(Cl-)至少应为____________ mol·L-1。己知:当溶液中c(Pb)<10-5 mol·L-1时,认为Pb2+沉淀完全。
②操作a具体的实验步骤是____________洗涤、低温烘干。
KIO3是食用碘盐的添加剂,工业上制取KIO3的方法之一如图所示,其中阳(阴)离子隔膜只允许阳(阴)离子通过,下列有关说法中正确的是( )
A. 可用铁作阳极、石墨作阴极
B. 装置中的隔膜为阳离子隔膜
C. 当外电路中通过2 mole-时,阴极上会有22.4LH2生成
D. 阳极电极反应式为:I--6e-+6OH-=IO3-+3H2O
aX、bY、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y相邻且a+b=15, Z的最外层电子数是其最内层电子数的一半,W形成的简单离子可表示为W2-,下列说法中正确的是( )
A. 最常见的氢化物的沸点:Y>X>W>Z
B. 简单离子半径:W>X>Y>Z
C. Y与Z能形成化学键类型完全相同的两种化合物
D. Z与w形成的常见化合物溶于水后,水的电离程度变小
某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品置于盛有足量水的烧杯中,充分搅拌后仍有部分固体存在,过滤后得到固体X与滤液Y;②将固体X置于稀硝酸中无明显变化;③取滤液Y少许滴加到NaOH溶液中有白色沉淀生成,则该白色粉末可能为( )
A. Na2CO3、Al(OH)3 B. AgNO3、NH4Cl C. MgSO4、BaCl2 D. CuCl2、Al(NO3)3