碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知: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 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_____________________范围内。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为__________。
(3)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为_________________________________。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为_________。
A氯水 BKSCN溶液 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液
(5)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:2Fe3++2I=== 2Fe2++I2 2S2O32-+I2=== 2I+S4O62-
则溶液中铁元素的总含量为_________g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会_______ (填“偏高” “偏低” “不变”)
机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1 =− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2 =− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_______。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(10−4mol·L−1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(10−3mol·L−1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______mol·L−1·s−1。
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是___________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:_________。
(3)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_________(填“>”、“<”或 “=”)k逆增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆 =_____________。(保留一位小数)
溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
| 苯 | 溴 | 溴苯 |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。再将b中液溴慢慢加入到a中,充分反应。装置a中发生的主要反应是___;装置d的作用是___。
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,采取以下措施:
①采用装置c的目的是___。
②利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填序号)___。
A.>156℃ B. 59℃-80℃ C.<59℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。操作②所需要的玻璃仪器除烧杯外,还需___,滤液用NaOH溶液洗涤的作用是___。
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中溶解的主要杂质为苯,要进一步提纯,下列操作中必须的是___(填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
有机物F是有机合成工业中一种重要的中间体。以甲苯和丙烯为起始原料合成F的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)化合物B中含氧官能团名称是_________F的结构简式__________________
(2)写出C与银氨溶液共热的化学反应方程式:_______________________
(3)化合物D不能发生的反应有__________________(填序号)。
①加成反应②取代反应③消去反应④氧化反应⑤水解反应
(4)B的含苯环结构的同分异构体还有__________种,其中一种的核磁共振氢谱中出现4个峰且不与FeCl3溶液发生显色反应的是____________(填结构简式)。
(5)B与D发生反应的类型________________________
某有机物(X)的结构简式如下图,下列关于它的说法不正确的是( )
A.X遇FeCl3溶液能发生显色反应
B.一定条件下,X能发生取代、水解、氧化、加成、加聚等反应
C.1mol X分别与足量的NaOH、氢气反应,最多能消耗4mol NaOH 、7mol 氢气
D.等物质的量的该有机物分别与足量的Na、NaHCO3反应时,则消耗Na、NaHCO3的物质的量之比是3:1
有机物A的同分异构体中属于酚类的 ( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种