污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程中多次涉及到过滤操作,实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、漏斗以及___ 。
(2)上述流程脱硫实现了___ (选填下列字母编号)。
A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少 C.酸雨的减少
(3)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是调节溶液的pH,消耗溶液中的酸,促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀,若25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,lg2=0.3,要使溶液中的Fe3+完全沉淀,至少要把溶液pH调至___ 。
(4)已知Ksp(CuS)=8.4×10-45,Ksp(NiS)=1.4×10-24;在除铜镍的过程中,当Ni2+恰好完全沉淀(此时溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1),溶液中c(Cu2+)=___ mol·L-1。
(5)已知:25℃、101kpa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ·mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ·mol-1
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是___ 。
(6)工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4,其中隋性电极作阳极,铁作阴极,请写出阳极的电极反应式___ 。
请回答下列问题:
(1)上述流程中多次涉及到过滤操作,实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、漏斗以及
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(5)已知:25℃、101kpa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ·mol-1
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SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是
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更新时间:2020-04-29 08:55:32
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【推荐1】我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气CO2中的含量,以CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
Ⅰ.主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-156.9 kJ·mol-l
Ⅱ.副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.1 kJ·mol-l
(1)已知:Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H3=-395.6 kJ·mol-l
Ⅳ.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H4=_______ 。
(2)CO2加氢合成甲烷时,通常控制温度为500°C左右,其可能的原因为_______。
(3)500°C时,向1L恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得c(H2O)=5mol·L-1,体系压强为3/4p,则0~20min内(CH4)=_______ mol·L-1·min-1,平衡时CH4选择性=_______ (CH4选择性=×100%,计算保留三位有效数字)。
(4)以CO2催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arhenius经验公式,(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是_______ 。
(5)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体:四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为_______ (填元素符号):在该化合物中,M离子的价电子排布式为_______ 。
Ⅰ.主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-156.9 kJ·mol-l
Ⅱ.副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.1 kJ·mol-l
(1)已知:Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H3=-395.6 kJ·mol-l
Ⅳ.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H4=
(2)CO2加氢合成甲烷时,通常控制温度为500°C左右,其可能的原因为_______。
A.反应速率快 | B.平衡转化率高 |
C.催化剂活性高 | D.主反应催化剂选择性好 |
(4)以CO2催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arhenius经验公式,(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是
(5)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体:四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为
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解题方法
【推荐2】党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
Ⅰ.利用合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
③
(1)反应③中___________ ,该反应的自发条件是___________ (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能___________ (填“>”或“<”)。
(2)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为3.2MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:已知: 。
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是___________ ,在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是___________ 。
(2)时,若反应从开始到达到a点所用时间为10min,则___________ ,反应②的___________ (指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=A的物质的量分数,最终结果用分数表示)。
Ⅱ.已知与的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示。(3)图中从___________ (填A或B)通入,a极的电极反应式是___________ 。
Ⅰ.利用合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
③
(1)反应③中
(2)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为3.2MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:已知: 。
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Ⅱ.已知与的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示。(3)图中从
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【推荐3】中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯。甲烷在催化作用下脱氢,在不同温度下分别形成•CH3、等自由基,在气相中经自由基:CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)。
(1)已知相关物质的燃烧热如表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式______ 。
(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)。该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是______ (填结构简式)。
(3)在一定条件下,向2L的恒容密闭反应器中充入1molCH4,发生上述(1)反应,10分钟后达到平衡,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%.则:
①用CH4表示该反应的平均速率为______ 。
②在该温度下,其平衡常数K=______ 。
③下列说法正确的是______ 。
a.升高温度有利于提高C2H4的产率
b.向平衡体系中充入少量He,CH4的转化率降低
c.当混合气体的密度不再变化时,说明该反应达到平衡状态
d.向上述平衡体系中再充入1molCH4,达到平衡后H2的体积分数减小
e.若实验测得:v(正)=k(正)c2(CH4),v(逆)=k(逆)c2(H2)•c(C2H4)。其中k(正)、k(逆)为受温度影响的速率常数,该反应的平衡常数K=
(4)以铅蓄电池为电源,将CO2转化为乙烯的装置如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐______ (填“增大”、“减小”或“不变”),阴极反应式______ 。
物质 | 燃烧热(kJ•mol-1) |
氢气 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.0 |
(1)已知相关物质的燃烧热如表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式
(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)。该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是
(3)在一定条件下,向2L的恒容密闭反应器中充入1molCH4,发生上述(1)反应,10分钟后达到平衡,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%.则:
①用CH4表示该反应的平均速率为
②在该温度下,其平衡常数K=
③下列说法正确的是
a.升高温度有利于提高C2H4的产率
b.向平衡体系中充入少量He,CH4的转化率降低
c.当混合气体的密度不再变化时,说明该反应达到平衡状态
d.向上述平衡体系中再充入1molCH4,达到平衡后H2的体积分数减小
e.若实验测得:v(正)=k(正)c2(CH4),v(逆)=k(逆)c2(H2)•c(C2H4)。其中k(正)、k(逆)为受温度影响的速率常数,该反应的平衡常数K=
(4)以铅蓄电池为电源,将CO2转化为乙烯的装置如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐
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【推荐1】硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知25℃时:O2(g)+S(s)=SO2(g) △H=一akJ/mol
O2(g)+2SO2(g)2S03(g) △H=-bkJ/mol
写出SO3(g)分解生成O2(g)与S(s)的热化学方程式:_______________________ 。
(2)研究SO2催化氧化生成SO3的反应,回答下列相关问题:
①甲图是SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况。反应从开始到平衡时,用SO2表示的平均反应速率为_________ 。
②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO2(g)和10molO2(g),02的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图乙所示。则P1与P2的大小关系是P2_____ P1(“>”“<”或“=”),A、B、C三点的平衡常数大小关系为______ (用 K、kg、K。和“<”“>”或“=”表示)。
(3)常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.5510-2 Ka2=1.02×10-7。
①将SO2通入水中反应生成H2SO3。试计算常温下H2SO32H++S032-的平衡常数K=____ 。(结果保留小数点后两位数字)
②浓度均为0.1mol/L的Na2SO3、NaHSO3混合溶液中,=______________ 。
(4)往1L0.2mol/LNa2SO3溶液中加入等体积的0.1mol/L的CaCl2溶液,充分反应后(忽略溶液体积变化),溶液中c(Ca2+)=______ 。(已知,常温下Ksp(CaSO3)=1.28×10-9)
(1)已知25℃时:O2(g)+S(s)=SO2(g) △H=一akJ/mol
O2(g)+2SO2(g)2S03(g) △H=-bkJ/mol
写出SO3(g)分解生成O2(g)与S(s)的热化学方程式:
(2)研究SO2催化氧化生成SO3的反应,回答下列相关问题:
①甲图是SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况。反应从开始到平衡时,用SO2表示的平均反应速率为
②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO2(g)和10molO2(g),02的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图乙所示。则P1与P2的大小关系是P2
(3)常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.5510-2 Ka2=1.02×10-7。
①将SO2通入水中反应生成H2SO3。试计算常温下H2SO32H++S032-的平衡常数K=
②浓度均为0.1mol/L的Na2SO3、NaHSO3混合溶液中,=
(4)往1L0.2mol/LNa2SO3溶液中加入等体积的0.1mol/L的CaCl2溶液,充分反应后(忽略溶液体积变化),溶液中c(Ca2+)=
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【推荐2】Mn2O3是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3,还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。已知:
①25℃时相关物质的Ksp见下表。
②氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液;“沉淀池Ⅰ”的条件下,Co2+不能被二氧化锰氧化。
(1)向“沉淀池Ⅰ”中加入MnO2,MnO2的作用是_______ ;
(2)“滤渣1”的主要成分是_______ (填化学式);“滤渣2”的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为_______ 。
(4)MnSO4转化为MnOOH中“Ⅲ.实验操作”包含过滤、洗涤、干燥。检验MnOOH是否洗涤干净,具体操作为_______ 。
(5)高纯度的MnOOH转化为Mn2O3的化学方程式为_______ 。
(6)在“沉淀池Ⅰ”中,滴加氨水调节溶液的pH,使溶液中铝、铁元素完全沉淀,则理论上pH的最小值为_______ (当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全)。
①25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 |
Ksp | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-32.3 | 1×10-12.7 | 1.09×10-15 |
(1)向“沉淀池Ⅰ”中加入MnO2,MnO2的作用是
(2)“滤渣1”的主要成分是
(3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为
(4)MnSO4转化为MnOOH中“Ⅲ.实验操作”包含过滤、洗涤、干燥。检验MnOOH是否洗涤干净,具体操作为
(5)高纯度的MnOOH转化为Mn2O3的化学方程式为
(6)在“沉淀池Ⅰ”中,滴加氨水调节溶液的pH,使溶液中铝、铁元素完全沉淀,则理论上pH的最小值为
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【推荐3】低品位硫化铜矿湿法提铜系统产生大量萃余液,其中酸浓度和铁含量高,有价金属铜、锌,铝含量低。现用串联靶向回收工艺可实现萃余液中多种有价金属的资源化回收利用,处理后液可达到国家排放标准。其工艺流程如图甲所示:
甲
回答下列问题:
(1)从平衡的角度解释,加入石灰石后转化为沉淀的原因为___________ 。
(2)“中和”时,原溶液中的浓度为,其物质的量浓度为___________ ,实验可知溶液中恰好沉淀完全时,和未发生明显反应,仍留在溶液中。已知室温时,则恰好沉淀完全时溶液的为___________ 。
(3)“沉淀”时,用量对金属回收的影响如图乙和图丙所示,则“沉淀2”所得固体的主要成分为___________ ,“沉淀1”和“沉淀2”对应的用量分别为___________ 、___________ (填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)“沉铝”时,发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)该工艺具有生产成本低,有价金属回收率高等优点,但也存在一定的缺陷。试写出一条该工艺的缺陷:___________ 。
甲
回答下列问题:
(1)从平衡的角度解释,加入石灰石后转化为沉淀的原因为
(2)“中和”时,原溶液中的浓度为,其物质的量浓度为
(3)“沉淀”时,用量对金属回收的影响如图乙和图丙所示,则“沉淀2”所得固体的主要成分为
A. B. C. D.
(4)“沉铝”时,发生反应的离子方程式为
(5)该工艺具有生产成本低,有价金属回收率高等优点,但也存在一定的缺陷。试写出一条该工艺的缺陷:
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】乙二醛()用作医药中间体、织物整理剂、染料及染料中间体。以硝酸铜为催化剂,用硝酸氧化乙醛制乙二醛,装置如图所示(固定和夹持仪器略去)。已知:①(棕色);
②几种有机物的部分性质如表所示:
实验步骤:组装仪器并检查装置的气密性;同时滴加稀硝酸及乙醛溶液,在40~45℃条件下,反应3小时;分离得乙二醛。
回答下列问题:
(1)上述装置中各仪器的连接顺序为___________ (填标号)。
(2)仪器J的名称为___________ ,其作用是___________ 。
(3)反应一段时间后,硫酸亚铁溶液变为棕色,写出稀硝酸氧化乙醛制乙二醛的化学方程式为___________ ;在实验中,加入过量乙醛有利于降低产品中有机酸的含量,原因是___________ 。
(4)提纯产品时,宜选用装置中的___________(填标号)。
(5)以乙二醛为原料,电解法制乙醛酸()的装置如图所示,通电一段时间后,稀硫酸的浓度基本不变,阳极产生的将乙二醛氧化成乙醛酸。离子交换膜为___________ (填“阳”或“阴”)离子交换膜,当有离子通过离子交换膜时,理论上最多可生成乙醛酸的质量为___________ 。
②几种有机物的部分性质如表所示:
乙醛 | 乙二醛 | 乙二酸 | 乙酸 | |
沸点/℃ | 20.8 | 50.5 | 109 | 117.9 |
溶解性 | 与水、有机溶剂互溶 | 溶于水、乙醇 | 溶于水和有机溶剂 | 与水、乙醇互溶 |
回答下列问题:
(1)上述装置中各仪器的连接顺序为
(2)仪器J的名称为
(3)反应一段时间后,硫酸亚铁溶液变为棕色,写出稀硝酸氧化乙醛制乙二醛的化学方程式为
(4)提纯产品时,宜选用装置中的___________(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
(5)以乙二醛为原料,电解法制乙醛酸()的装置如图所示,通电一段时间后,稀硫酸的浓度基本不变,阳极产生的将乙二醛氧化成乙醛酸。离子交换膜为
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【推荐2】将和两种引发温室效应气体转化为合成气(和),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应
a. 平衡常数为
b. 平衡常数为
c. 平衡常数为
①为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应a的反应热_______ ,该反应在_______ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②以上三个反应的平衡常数K与温度T存在函数关系:,,,其中m、n、p为常数,则的数值范围是_______ (填序号)。
A. B. C. D.
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
Ⅰ.
Ⅱ.
在一密闭容器中,通入1mol和3mol发生甲烷的水蒸气重整反应。
①压强为kPa时,分别在加和不加时,平衡体系中的物质的量随温度变化如图1所示。温度低于700℃时,加入可明显提高混合气中的量,原因是_______ 。
②500℃时,反应相同时间后测得的转化率(α)随压强的变化如图2所示。则图2中E点和G点的浓度大小关系为_______ (填“>”“<”或“=”),此温度下反应Ⅱ的分压平衡常数(用分压代替浓度,分压等于总压×物质的量分数)为_______ 。
③甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”,我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法,其电化学反应原理如图3所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式:_______ 。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应
a. 平衡常数为
b. 平衡常数为
c. 平衡常数为
①为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应a的反应热
物质 | |||
-74.8 | -393.5 | -110.5 |
A. B. C. D.
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
Ⅰ.
Ⅱ.
在一密闭容器中,通入1mol和3mol发生甲烷的水蒸气重整反应。
①压强为kPa时,分别在加和不加时,平衡体系中的物质的量随温度变化如图1所示。温度低于700℃时,加入可明显提高混合气中的量,原因是
②500℃时,反应相同时间后测得的转化率(α)随压强的变化如图2所示。则图2中E点和G点的浓度大小关系为
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【推荐3】CO2的资源化对于构建低碳社会具有重要意义。
(1)在太阳能的作用下,缺铁氧化物[如Fe0.9O]能分解CO2,其过程如图所示。过程①的化学方程式是_______ 。在过程②中每产生1 mol O2,转移电子____ mol。
(2)高温共电解CO2和H2O是一种制备清洁燃料的新技术,其原理如图所示。电极a上的电极反应式是H2O + 2e-= H2 + O2-和__________________ 。
(3)利用CO2制备CH3OH的反应如下:
反应a:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1 = + 41.19 kJ·mol-1
反应b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 =-90.77 kJ·mol-1
反应c:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
①反应a在一定条件下能自发进行的原因是_______________ 。
②ΔH3 =________ kJ·mol-1,反应c的平衡常数表达式K=_______________ 。
(4)CO2是廉价的碳资源,将其甲烷化具有重要意义。其原理为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-412.5 kJ·mol-1其他条件不变,压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如图所示。CH4的选择性=×100%,CO2甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强的原因是_______________ 。
(1)在太阳能的作用下,缺铁氧化物[如Fe0.9O]能分解CO2,其过程如图所示。过程①的化学方程式是
(2)高温共电解CO2和H2O是一种制备清洁燃料的新技术,其原理如图所示。电极a上的电极反应式是H2O + 2e-= H2 + O2-和
(3)利用CO2制备CH3OH的反应如下:
反应a:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1 = + 41.19 kJ·mol-1
反应b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 =-90.77 kJ·mol-1
反应c:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
①反应a在一定条件下能自发进行的原因是
②ΔH3 =
(4)CO2是廉价的碳资源,将其甲烷化具有重要意义。其原理为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-412.5 kJ·mol-1其他条件不变,压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如图所示。CH4的选择性=×100%,CO2甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强的原因是
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解题方法
【推荐1】用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解。
(1)加热酸溶过程中发生反应的化学方程式有:____________ 。
(2)氧化剂A可选用_________ (填编号,下同)。
A.KMnO4 B. HNO3 C. Cl2
(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用_________ 。
A. NaOH B. CuO C.FeO
(4)试剂B的作用是__________ 。
A. 使Cu2+完全沉淀 B. 使Fe3+完全沉淀
C. 降低溶液的pH D. 提高溶液的pH
(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的实验条件是___________ 。
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解。
(1)加热酸溶过程中发生反应的化学方程式有:
(2)氧化剂A可选用
A.KMnO4 B. HNO3 C. Cl2
(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用
A. NaOH B. CuO C.FeO
(4)试剂B的作用是
A. 使Cu2+完全沉淀 B. 使Fe3+完全沉淀
C. 降低溶液的pH D. 提高溶液的pH
(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的实验条件是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】草酸钴可用于制备有机合成中间体。一种以铜钴矿为原料,生产草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如图:
已知:①“浸出”液含有的离子主要有H+、Fe3+、Cu2+、Co2+、SO42-;
②pH增大,Fe2+被氧化的速率加快,同时生成的Fe3+水解形成更多的胶体;
③25℃时,Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15。
(1)①生产时为提高铜钴矿粉浸出率,常采取的措施有___ (填字母)。
a.高温浸出 b.适当延长浸出时间 c.分批加入细菌浸取液并搅拌
②铜钴矿粉也可采用在90℃、酸性条件下,加入适当还原剂进行浸出。若用Na2SO3为还原剂,浸出钴的主要化学反应为Co2O3+2H2SO4+Na2SO32CoSO4+2H2O+Na2SO4。除考虑成本因素外,还原剂不选用浸出率更高的NaNO2的原因是___ 。
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是___ 。
(3)“氧化”过程中,控制70℃、pH=4条件下进行,pH对除铁率和钴回收率的影响如图所示。
①“氧化”过程的离子方程式为___ 。
②pH为4~5时,钴的回收率降低的原因是___ 。
(4)300℃时,在空气中煅烧CoC2O4·2H2O可制得CO3O4,该反应的化学方程式为___ 。
已知:①“浸出”液含有的离子主要有H+、Fe3+、Cu2+、Co2+、SO42-;
②pH增大,Fe2+被氧化的速率加快,同时生成的Fe3+水解形成更多的胶体;
③25℃时,Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15。
(1)①生产时为提高铜钴矿粉浸出率,常采取的措施有
a.高温浸出 b.适当延长浸出时间 c.分批加入细菌浸取液并搅拌
②铜钴矿粉也可采用在90℃、酸性条件下,加入适当还原剂进行浸出。若用Na2SO3为还原剂,浸出钴的主要化学反应为Co2O3+2H2SO4+Na2SO32CoSO4+2H2O+Na2SO4。除考虑成本因素外,还原剂不选用浸出率更高的NaNO2的原因是
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是
(3)“氧化”过程中,控制70℃、pH=4条件下进行,pH对除铁率和钴回收率的影响如图所示。
①“氧化”过程的离子方程式为
②pH为4~5时,钴的回收率降低的原因是
(4)300℃时,在空气中煅烧CoC2O4·2H2O可制得CO3O4,该反应的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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适中
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解题方法
【推荐3】铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示,提示:SiO2不与HCl反应。
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为___ 。
(2)由图中Ⅱ所发生的离子方程式为___ 、___ 、___ 。Ⅲ所发生的离子方程式为___ 。
(3)从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)__ 、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)以1000kg含氧化铝34%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84g·cm-3)__ L(保留一位小数)。
(5)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为___ 。
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为
(2)由图中Ⅱ所发生的离子方程式为
(3)从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)
(4)以1000kg含氧化铝34%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84g·cm-3)
(5)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为
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