乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式_______。
(2)已知:
甲醇脱水反应:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应:2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应:CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应 C2H4 (g)+H2O(g)⇌C2H5OH(g)的△H=_______kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是______
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系:(其中nH2O:nC2H4=1:1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②图中压强 P1、P2、P3、P4 的大小顺序为_______,理由是_______。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度 290 ℃,压强 6.9MPa, n H2 O ︰ nC2 H4 =0.6︰1。乙烯的转化率为 5℅,若要进一步提高乙烯的转化率, 除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有_______、_______。
毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备 BaCl2·2H2O 的流程如下:
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是_______。实验室用 37%的盐酸配制 15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的_______(填标号)。
a 烧杯 b 容量瓶 c 玻璃棒 d 滴定管
(2)
| Ca2+ | Mg2 + | Fe3+ |
开始沉淀时的 pH | 11.9 | 9.1 | 1.9 |
完全沉淀时的 pH | 13.9 | 11.1 | 3.2 |
流程中,滤渣Ⅱ中含_______(填化学式)。加入 H2C2O4 时应避免过量,原因是_______。 [已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]
(3)利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O Ba2++CrO42-=BaCrO4↓
步骤Ⅰ:移取 xmL 一定浓度的 Na2CrO4 溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用 b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为 V0 mL。
步骤Ⅱ:移取 y mLBaCl2 溶液于锥形瓶中,加入 x mL 与步骤Ⅰ相同浓度的 Na2CrO4 溶液,待 Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为 V1 mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的_______(填“上方”或“下方”)。BaCl2 溶液的浓度为___________mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将_______(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。
制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3 | ①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳 ②Ka=0.169mol·L-1 |
KIO3 | ①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇 ②碱性条件下易发生反应: ClO-+ IO3- =IO4 -+ Cl- |
回答下列问题:
步骤Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3
(1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______。
(2)装置 B 中的 CCl4 可以加快反应速率,原因_______。
(3)反应结束后,获取 HIO3 溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。
步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3
(4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3 的产量。
(5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。
(6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2 饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2 饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______。
步骤Ⅲ纯度测定
(7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3 的质量分数为_______。[M(KIO3)=214.0 g·mol-1]
球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下:
下列说法不正确的是
A.固体2是氧化铁
B.X的化学式可以表示为Fe3C2
C.将溶液甲在空气中加热、蒸干、灼烧也可得到24.0g固体
D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
高铁电池具有比能量高、无污染的特点,用下图模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成),下列有关说法中正确的是( )
A.放电时,电子由正极通过外电路流向负极
B.放电时,负极上的电极反应式为:Zn—2e-+2H2O=Zn(OH)2+2H+
C.充电时,阴极区溶液的pH减小
D.充电时,阳极上的电极反应式为:Fe(OH)3—3e-+5OH-=FeO4 2-+4H2O
下列示意图与对应的反应情况正确的是
A.含0.01molKOH 和0.01mol Ca(OH)2的混合溶液中缓慢通入CO2
B.KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
C.n(O2)=1mol时,高温下C和O2在密闭容器中的反应产物
D.n(NaOH)=1mol时,CO2和NaOH溶液反应生成的盐