下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.乙烯具有可燃性,可用作果实的催熟剂
B.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥CO2
C.氧化铝熔点很高,可用作耐高温材料
D.二氧化硫具有氧化性,可用于纸张漂白
反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2常用来检验输送氯气的管道是否漏气。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为20的氯原子:Cl B.N2的结构式:N═N
C.Cl-的结构示意图: D.NH4Cl的电子式:
习近平强调“推动能源生产和消费革命是长期战略”。下列说法正确的是( )
A.石油、天然气和太阳能均属于可再生资源
B.燃煤产生的CO2向空气中排放会形成酸雨
C.石油和煤应更多地用于生产基本化工原料
D.使用催化剂可提高石油燃烧所产生的热量
英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法从石墨中成功获得超薄材料石墨烯而获奖。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型示意图如下:
(1)下列有关石墨烯的说法正确的是_________
A.12g石墨烯含化学键数为NA
B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
D.石墨烯中每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有6个C原子
(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①基态铜原子能量最高的电子占据的能级符号是_________;第四周期元素中,最外层电子数与铜原子相同的元素还有___________。
②下列分子属于非极性分子的是__________。
a.甲烷 b.二氯甲烷 c.苯 d.乙醇
③乙醇的沸点要高于相对分子质量比它还大的丁烷,请解释原因____________________________。
④酞菁与酞菁铜染料分子结构(如图),酞菁分子中碳原子采用的杂化方式是____。
⑤金与铜可形成的金属互化物合金(如图),它的化学式可表示为_________;在Au周围最近并距离相等的Cu有_____个,若2个Cu原子核的最小距离为d pm,该晶体的密度可以表示为__________g/cm3。(阿伏伽德罗常数用NA表示).
羰基硫(COS)广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。
(1)羰基硫的结构与二氧化碳相似,电子式为______________,硫原子的结构示意图______________
(2)羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法:
氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH1=+7kJ/mol
水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) ΔH2=-34kJ/mol
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol
表示CO燃烧热的热化学方程式为________。
(3)氢解反应平衡后保持温度和压强不变通入适量的He,则正反应速率___________,COS的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若在绝热、恒容的密闭体系中,投入一定量COS(g)和H2(g),发生氢解反应,下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是______(填字母序号)。(下图中υ正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
(5)某温度下,在体积为2 L密闭的容器中通入2molCOS(g)和4molH2O(g)发生上述水解反应,5 min后达到平衡,测得COS(g)的转化率是75%,回答下列问题:
①v(H2S)=________mol/(L·min)
②该温度下平衡常数K=__________
随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。该工艺的主要流程如图所示:
已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
请问答下列问题:
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示为____。
(2)滤液中含钒的主要成分________(写化学式)。反应①的离子方程式___________________。
(3)萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加_______(填化学式)的用量,造成成本增大。
(4)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中,沉钒率受温度、氯化铵系数(NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比)等的影响,其中温度与沉钒率的关系如图所示,温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。
(5)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,③中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<_____。(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(6)废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验,当加入105mL 0.1mol•L-1的KClO3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该工业生产中钒的回收率是______________。