下列化合物中,不能通过化合反应直接制取的是( )
A. FeCl2 B. Fe(OH)3 C. CuCl2 D. H2SiO3
下列物质中,不属于“城市空气质量日报”报道的污染物是( )
A.二氧化氮 B.二氧化碳 C.可吸入颗粒物 D.二氧化硫
硫氧化物易引起环境行染,需要悉心研究。
(1)二氧化硫可用于催化氧化制硫酸。硫酸工业中,作为催化剂的V2O5对反应I的催化循环过程经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,如图所示:
下列分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键 | S=O(SO2) | S=O(SO3) | O=O(O2) |
能量/kJ | 535 | a | 496 |
反应Ⅰ的△H=-98 kJ ·mol-1,则 a=____________。反应Ⅲ的化学方程式为______________。将2molSO2和1molO2充入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。平衡时SO3的体积分数(% )随温度和压强的变化如表所示:下列判断正确的是(_____________)
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
350 | 5.0 | a | b |
415 | c | 40.0 | d |
550 | e | f | 36.0 |
A.b >e
B.415℃、2.0MPa时O2的转化率为60%
C.在一定温度和压强下,加入V2O5作催化剂能加快反应速率,提高SO3的体积分数
D.平衡常数K(550℃)>K(350℃)
(2)较纯的SO2,可用于原电池法生产硫酸。图中离子交换膜是________离子交换膜(填“阴”、“阳”)。
(3)研究发现,含碱式硫酸铝的溶液与SO2结合的方式有2种:其一是与溶液中的水结合。其二是与碱式硫酸铝中的活性Al2O3结合,通过酸度计测定吸收液的pH变化,结果如右图所示:
请解释曲线如图变化的原因_______________________________。
(4)取五等份SO3,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:3SO3(g)(SO3)3(g) △H<0,反应相同时间后,分别测定体系中SO3的百分含量,并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是(_____)
(5)用Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,产物为NaHSO3,已知亚硫酸的两级电离平衡常数分别为Ka1、Ka2。则常温下NaHSO3溶液显酸性的充要条件为_____________。(用含为Ka1、Ka2的代数式表示)
电解法生产锰时会产生大量的阳极泥,其主要成分为MnO2和Pb,还含有少量其他金属化合物。下图是回收电解锰阳极泥生产MnCO3的工艺流程。
已知:Al(OH)3、Mn(OH)2、MnCO3的Ksp分别为1.0×10-33、1.9×10-13、2.2×10-11。
(l)“还原酸浸”时氧化产物为CO2,发生反应的化学方程式为____。
(2)“还原酸浸”实验中,锰的浸出率结果如图所示。由图可知,所采用的最佳实验条件为 ____ 。
(3)滤液l中的阳离子组成见下表:
组成 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
浓度/(mol·L-1) | 0.85 | 2.4×10-3 | 1.0×10-2 | 2.0×10-3 |
“除杂”时先加MnO2,MnO2的作用为 ___。
再加氨水调节pH使杂质离子沉淀完全,通过计算说明Al3+沉淀完全时Mn2+是否开始沉淀 ___。
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为 ___。
(5)“沉锰”的关键操作有2点:①将NH4HCO3溶液滴入MnSO4溶液中;②反应终点pH=7。如果颠倒试剂滴加顺序,将MnSO4溶液滴人NH4HCO3,溶液中,或反应终点pH>7可能造成同样的后果,该后果是____;如粜反应终点pH<7,可能的后果是______。
(6)从滤液2中回收得到的副产品的用途为________。
醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一种重要的有机化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)与合成气(CO、H2)为原料,醋酸锂、碘甲烷等为催化剂,在高压反应釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。回答下列问题:
(1)常温下,将浓度均为a mol/L的醋酸锂溶液和醋酸溶液等体积混合,测得混合液的pH=b,则混合液中c(CH3COO-)=______mol/L( 列出计算式即可)。
(2)合成二甲醚:Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH1=-91.8kJ/mol;
Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ/mol;
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.3 kJ/mol.
已知:H-H 的键能为436kJ/mol,C=O的键能为803kJ/mol,H-O的键能为464kJ/mol,则C≡O的键能为_____kJ/mol.
(3)二甲醚(DME)与合成气一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反应方程式为2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g) CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃时,向2L恒容密闭反应釜中加入0.2 molCH3OCH3、0.4 molCO、0.1molH2发生上述反应,10min达到化学平衡,测得VAC的物质的量分数为10%。
①0~10min内,用CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=______;该温度下,该反应的平衡常数K=__________。
②下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填选项字母)。
A、V正(DME)=v逆(H2)≠0 B、混合气体的密度不再变化
C、混合气体的平均相对分子质量不再变化 D、c(CO):c(VAC)=4:1
③如图是反应温度对二甲醚(DME)的转化率和醋酸乙烯(VAC)选择性(醋酸乙烯的选择性Svac= )的影响,该反应的ΔH______0(填“>”“<”或“=”);控制的最佳温度是___________.
④保持温度不变,向反应釜中通入氩气增大压强,则化学平衡______(填“向正反应方向”“向逆反应方向"或“不”)移动。
CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂。可由水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取,其工艺流程如下:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等.
②流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表.
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110﹣120℃时,失去结晶水生成CoCl2.
回答下列问题:
(1)浸出水钴矿过程中,Fe2O3发生反应的化学方程式为________________________。
(2)向浸出液中加入适量NaClO3目的是______________________________________。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,a=______;过滤所得沉淀的主要成分为_________(填化学式)。
(4)萃取剂对金属离子的萃取与溶液pH的关系如下图所示,向“滤液”中加入该萃取剂的目的是__________,使用该萃取剂的最佳pH范围是_____(填选项字母)
A. 5.0﹣5.5 B. 4.0﹣4.5 C. 3.0﹣3.5 D. 2.0﹣2.5
(5)实验操作“操作1”为_______________、_________、过滤和减压烘干;制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是________________________。