研究CO、CO2的开发和应用对建设文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH 2 =-28.5 kJ·mol-1
则C(s) + CO2(g)=2CO(g) △H = kJ·mol-1。
(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)
第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g)+CO(g)
该两步反应常温下均不能自发进行,其原因是 。
在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 (写两条措施)。
(3)节能减排是要控制温室气体CO2的排放。
①氨水可用于吸收低浓度的CO2。请写出氨水吸收足量CO2的化学方程式为: 。
②利用太阳能和缺铁氧化物[Fe(1-y)O]可将富集到的廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图所示,若生成1mol缺铁氧化物[Fe(1-y)O]同时生成 mol氧气。
③固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图。
在c极上反应分两步进行:首先水电解产生氢气,然后氢气与CO2反应产生CO。
写出电极c上发生的电极反应式: 。
若电解得到的1:1的合成气(CO+H2)则通入的CO2和H2O物质的量比值为 。
实验室用下图所示装置制备AlCl3溶液,并用AlCl3溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。已知AlCl3易水解,易升华。
(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气,其离子方程式为 ;C装置的作用 。
(2)氯气与废铝屑反应生成的AlCl3蒸气溶解在B中浓盐酸,为了防止AlCl3蒸气凝华堵塞导管,实验中可采取的措施是 、 。
(3)AlCl3溶液溶解CaCO3时,AlCl3溶液和碳酸钙粉末的混合方式为 。
(4)实验要控制碳酸钙和AlCl3的量, 要求n(CaCO3):n(AlCl3)>12:7,其原因是 。
(5)用白云石(主要成分为CaCO3、MgCO3)制备纯净碳酸钙的实验方案为:将一定量的白云石煅烧, 。
(实验中需用到的试剂有:硝酸铵溶液,氨气,二氧化碳;需要用到的仪器:pH计。已知:镁的化合物不溶于硝酸铵溶液;pH值为11~12时得到较纯净碳酸钙沉淀)。
以碳酸镁(含少量FeCO3)为原料制取硫酸镁晶体,并测定Mg2+含量:将原料完全溶于一定量的稀硫酸中,加足量的试剂X把Fe2+转化为Fe3+,用氨水调节溶液的pH,静置后过滤,除去滤渣,将滤液结晶得硫酸镁晶体。
(1)50.00mL 2.00 mol·L-1的稀硫酸充分与原料充分反应至多产生气体体积(标准状况下)为 。
(2)试剂X可能为 。
A.氯水 B.CaO C. SO2 D. H2O2
(3)已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12。 室温下,若溶液中c(Mg2+)=1.00 mol·L-1,欲使溶液中的Fe3+沉淀完全(c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为 。
(4)常采用下列方法测定结晶硫酸镁中Mg2+的含量:
已知:①在pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)形成配合物
②在pH为5~6时,Zn2+除了与EDTA反应,还能将Mg2+与EDTA形成的配合物中的Mg2+“置换”出来: Zn2+ +MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+
步骤1:准确称取得到的硫酸镁晶体1.20g加入过量的EDTA,配成100mL pH在9~10之间溶液A
步骤2:准确移取20.00mL溶液A于锥形瓶中,用0.10mol·L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定到终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为18.00mL
步骤3:准确移取20.00mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH在5~6;用0.10mol·L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定至终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为25.00mL。
计算该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数(请给出计算过程) 。
药物I可以通过以下方法合成:
已知:
(1)化合物E中的含氧官能团为____________和____________(填官能团的名称)。
(2)化合物X的结构简式为___________;由C→D的反应类型是:___________。
(3)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式_____________。
Ⅰ.分子含有2个苯环
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应
Ⅲ.分子中含有6种不同化学环境的氢
(4)苯丙醇(结构简式见图)为强效利胆药,请写出以甲苯和C2H5ZnBr为原料制备苯丙醇的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下:
TiCl4是一种重要的工业原料,在露置于空气中会产生大量烟雾,工业上以TiCl4为原料可制备纳米二氧化钛。
(1)溶解四氯化钛需要过量乙醇提高四氯化钛转化率,使其生成Ti(OC2H5)4,乙醇另一个作用是 。
(2)向溶液中匀速通入氨气,溶液中氯元素在固、液、气三相中变化如图,在固相中氯元素存在形式为 (填化学式)。实验中不能用氨水替代氨气,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)操作X的名称为 ;煅烧前不需要除去固体含有的杂质,直接煅烧可获得合格产品,其原因是 。
(4)检验产物二氧化钛粉末是否为纳米级的方法是 。
在体积为2 L的恒容密闭容器中加入0.6mol的CO和H2混合气体,在不同温度下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡,平衡时CH3OH 的体积分数随起始n(CO):n(H2)的变化关系如图所示。则下列结论正确的是( )
A.反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H<0
B.图示a点n(CO):n(H2)=0.5,CO转化率最高
C.若在状态Ⅰ和Ⅱ时,再向体系中充入He,重新达
到平衡: c(CH3OH,状态Ⅱ)=c(CH3OH ,状态Ⅰ)
D.正反应速率ν正:ν正(状态Ⅱ)> ν正(状态Ⅲ)