锰元素在溶液中主要以Mn2+(很浅的肉色,近乎无色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)形式存在,MnO2不溶于稀硫酸。
(1)草酸与高锰酸钾在酸性条件下可以发生化学反应。请写出离子方程式:_______ 。
(2)现有0.00lmol/L的酸性KMnO4溶液和0.0lmol/L的草酸溶液,为探讨外界条件对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
①通过实验①、②可探究_______ 对反应速率的影响,支持该结论的实验现象是_______ 。
②通过实验①、③可探究草酸的浓度对反应速率的影响,表中Vx=_______ mL,理由是_______ 。
③若实验①5s后,颜色不再变化,用草酸的浓度变化来表示反应速率为_______ 。
(3)电解法制备单质锰的实验装置如图,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,中间用阴离子交换膜将两室隔开,电解过程中阴离子向右移动,一段时间后两极均有气体生成。
①单质锰将会在_______ 电极上析出(填"铂"或"石墨")。
②写出发生在阴极上的所有电极反应方程式_______ 。
(1)草酸与高锰酸钾在酸性条件下可以发生化学反应。请写出离子方程式:
(2)现有0.00lmol/L的酸性KMnO4溶液和0.0lmol/L的草酸溶液,为探讨外界条件对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号 | 体积V/mL | 温度/℃ | ||
KMnO4溶液 | 水 | H2C2O4溶液 | ||
① | 40.0 | 0.0 | 20.0 | 25 |
② | 40.0 | 0.0 | 20.0 | 60 |
③ | 40.0 | Vx | 10.0 | 25 |
②通过实验①、③可探究草酸的浓度对反应速率的影响,表中Vx=
③若实验①5s后,颜色不再变化,用草酸的浓度变化来表示反应速率为
(3)电解法制备单质锰的实验装置如图,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,中间用阴离子交换膜将两室隔开,电解过程中阴离子向右移动,一段时间后两极均有气体生成。
①单质锰将会在
②写出发生在阴极上的所有电极反应方程式
更新时间:2020-12-21 08:32:35
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【推荐1】硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、Fe3O4,以及少量SiO2、Al2O3等。由硫铁矿烧渣制备铁红(Fe2O3)的一种工艺流程如下:
已知:还原焙烧时,大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO。
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
(1)“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有(填离子符号)________________ 。
(2)Fe粉除调pH外,另一个作用是___________ ;Fe粉调节溶液的pH为__________ 。
(3)“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为_______________________________ ;
所得滤液的主要溶质是(填化学式)_______________ 。
(4)高温条件下,“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为______________________________ 。
已知:还原焙烧时,大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO。
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 3.8 | 4.7 |
(2)Fe粉除调pH外,另一个作用是
(3)“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为
所得滤液的主要溶质是(填化学式)
(4)高温条件下,“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐2】黄铜矿是一种较常见的铜矿物,可形成于不同的环境下,产地遍布世界各地。在工业上,它是炼铜的主要原料,其流程如图。
根据所学知识,回答下列问题:
(1)在“浸取”前,应先对黄铜矿进行粉碎处理,其目的是___________ 。
(2)实验室利用配制澄清的溶液的方法是___________ 。
(3)写出“浸取”时和溶液反应的离子方程式:___________ 。
(4)写出加水“溶解”时反应的化学方程式:___________ 。
(5)为提高废物利用率,可向黄铜矿“浸取”后的滤液中通入(或滴加)___________ 。
(6)工业上也通过黄铜矿进行火法炼铜,其主要反应有:
步骤I:(炉渣);
步骤II:;
步骤III:……
步骤I的反应中每生成时,反应中转移的电子的物质的量为___________ mol;
步骤I、II两步反应生成的铜产物(、)在1200℃条件下继续反应生成单质铜,请写出步骤III反应的化学方程式:___________ 。若生成1mol Cu,则理论上共消耗___________ 。
根据所学知识,回答下列问题:
(1)在“浸取”前,应先对黄铜矿进行粉碎处理,其目的是
(2)实验室利用配制澄清的溶液的方法是
(3)写出“浸取”时和溶液反应的离子方程式:
(4)写出加水“溶解”时反应的化学方程式:
(5)为提高废物利用率,可向黄铜矿“浸取”后的滤液中通入(或滴加)
(6)工业上也通过黄铜矿进行火法炼铜,其主要反应有:
步骤I:(炉渣);
步骤II:;
步骤III:……
步骤I的反应中每生成时,反应中转移的电子的物质的量为
步骤I、II两步反应生成的铜产物(、)在1200℃条件下继续反应生成单质铜,请写出步骤III反应的化学方程式:
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】工业上利用软锰矿(主要成分为,含少量、FeO和等杂质)和含的烟气为主要原料,制备无水碳酸锰的工艺流程如图所示。已知:①难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃时开始分解,在空气中高温加热所得固体产物为。
②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
③,。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
(2)调节溶液的pH前,加入软锰矿发生“氧化”作用的离子方程式是________ 。
(3)调节pH:加入适量的熟石灰,调节pH=5。充分反应后生成的沉淀有________ 。如果没有前期的“氧化”环节,pH就需要调节到更大的数值,这样会导致________ 。
(4)“沉锰”过程中加入氨水的目的是________ (从化学平衡移动的角度解释)。“沉锰”过程宜在较低温度下进行,可能的原因是________ (写1条即可)。“沉锰”时通过控制合理的pH,就可以控制的浓度,达到不产生的目的,原因是________ 。
②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
离子 | |||
开始沉淀时pH | 2.7 | 7.5 | 7.8 |
完全沉淀时pH | 3.7 | 9.7 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A.最好使用粉状软锰矿进行“溶浸” | B.废渣1的主要成分和“芯片”相同 |
C.溶浸时不会发生氧化还原反应 | D.废液经处理可用于灌溉农作物 |
(2)调节溶液的pH前,加入软锰矿发生“氧化”作用的离子方程式是
(3)调节pH:加入适量的熟石灰,调节pH=5。充分反应后生成的沉淀有
(4)“沉锰”过程中加入氨水的目的是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐1】直接将转化为有机物并非植物的“专利”,科学家通过多种途径实现了合成甲醛,总反应为.转化步骤如图1所示:
(1)原料可通过捕捉技术从空气中或工业尾气中获取,写出一种常见的可作捕捉剂的廉价试剂___________ 。
(2)已知,则总反应的___________ (用图1中焓变以及表示)。
(3),在容积为的恒容密闭容器中充入和一定量,只发生可逆反应①。若起始时容器内气体压强为,达到平衡时,的分压与起始投料比的变化关系如图2所示。
(ⅰ)若时到达c点,则时的平均反应速率________ ;
(ⅱ)__________ (写计算表达式);
(ⅲ)c点时,再加入和,使两者分压均增大的转化率_____________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)在恒温恒容条件下只发生反应②。关于该步骤的下列说法错误的是____________。
(5)已知Arrhenius公式:(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。反应①②的有关数据分别如图3所示,相对较小的是___________ ;研究表明,加入某极性介质有助于加快整个反应的合成速率,原因可能是___________ 。
(1)原料可通过捕捉技术从空气中或工业尾气中获取,写出一种常见的可作捕捉剂的廉价试剂
(2)已知,则总反应的
(3),在容积为的恒容密闭容器中充入和一定量,只发生可逆反应①。若起始时容器内气体压强为,达到平衡时,的分压与起始投料比的变化关系如图2所示。
(ⅰ)若时到达c点,则时的平均反应速率
(ⅱ)
(ⅲ)c点时,再加入和,使两者分压均增大的转化率
(4)在恒温恒容条件下只发生反应②。关于该步骤的下列说法错误的是____________。
A.若反应②正向为自发反应,需满足 |
B.若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应②体系已经达到平衡 |
C.增大的浓度,的平衡物质的量分数一定增大 |
D.反应②体系存在 |
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【推荐2】自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氨在工农业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)天然气蒸汽转化法是目前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如图:
结合图象,写出1molCH4通过蒸汽转化为CO2和H2的△H=___ kJ·mol-1。
(2)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如图所示,阴极的电极反应式为___ 。
(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。如t1min时达到平衡,在t2min时改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是____ 。
A.t2min时改变的条件可以是向密闭容器中加N2
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:KⅠ<KⅡ
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志可以是混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器中充入3mol N2和9mol H2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为___ 。
②在T2、60MPa条件下,A点v正___ v逆(填“>”“<”或“=”),理由是__ 。
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=___ MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)
(1)天然气蒸汽转化法是目前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如图:
结合图象,写出1molCH4通过蒸汽转化为CO2和H2的△H=
(2)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如图所示,阴极的电极反应式为
(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。如t1min时达到平衡,在t2min时改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是
A.t2min时改变的条件可以是向密闭容器中加N2
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:KⅠ<KⅡ
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志可以是混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器中充入3mol N2和9mol H2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为
②在T2、60MPa条件下,A点v正
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=
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【推荐3】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知:H2的燃烧热△H为-285.8kJ/mol。
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133 kJ/mol
H2O(g)=H2O(1) △H=-44 kJ/mol
则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为______________________ 。
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
①0~40s内,v(NO2)=___________ 。
②升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
③该温度下反应的化学平衡常数K=___________ 。
④相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后c(NO2)___________ (填“>”=”或”<”)0.60mol/L
(3)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) △H2<O,v2正=k2正c (N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆c 2(NO2)
比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小:E1___________ E2(填“>”“<”或“=”),其判断理由是____________________ ;2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为______________________ 。
(4)N2O5是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境,HNO3亦无法电离):_________________________________ 。
(1)已知:H2的燃烧热△H为-285.8kJ/mol。
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133 kJ/mol
H2O(g)=H2O(1) △H=-44 kJ/mol
则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
时间/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(NO2)/(mol/L) | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
②升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是
③该温度下反应的化学平衡常数K=
④相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后c(NO2)
(3)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) △H2<O,v2正=k2正c (N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆c 2(NO2)
比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小:E1
(4)N2O5是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境,HNO3亦无法电离):
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【推荐1】I.研究氮的氧化物对环境保护有重要意义。
(1)实验1:在t℃时,无催化剂的恒容容器中,反应起始压强为p0的部分实验数据如下:
①若起始浓度c0为0.250mol/L,则反应至50min时的转化率_______ ;比较不同起始浓度时的分解速率: v(c0=0.250mol/L)_______ v(c0=0.010mol/L) (填“>”、“=”或“<”)。
②在该温度下,反应的平衡常数KP=_______ (体系初始压强为100kPa,已知气体分压=总压×物质的量分数)。
③不同温度(T)下,分解一半所需时间随起始浓度的变化关系如图所示,则_______ (填“>”、“=”或“<”)。
II.科学家利用反应对汽车尾气进行无害化处理,发生如下反应:,CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图所示,图中起始投料比。
(2)下图中与大小关系是_______ 。
(3)a、b、c三点对应的平䡓常数、、相对大小关系是_______ ,写出你的判断依据:_______ 。
(1)实验1:在t℃时,无催化剂的恒容容器中,反应起始压强为p0的部分实验数据如下:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
0.10 | 0.09 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.01 |
②在该温度下,反应的平衡常数KP=
③不同温度(T)下,分解一半所需时间随起始浓度的变化关系如图所示,则
II.科学家利用反应对汽车尾气进行无害化处理,发生如下反应:,CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图所示,图中起始投料比。
(2)下图中与大小关系是
(3)a、b、c三点对应的平䡓常数、、相对大小关系是
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(0.4)
【推荐2】完成下列问题
(1)将两等份和充入真空密闭容器中,在有催化剂的条件下发生反应:。
①科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol化合物时的熔变,叫做该物质的标准摩尔生成焓();最稳定的单质的标准摩尔生成焓规定为零。
注:在用于计算时,类似于物质自身所具有的能量。
已知:物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位:)所示。
则该反应的正反应是_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
②若容器绝热,反应开始后,正反应速率_______ (填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。
③当反应达到平衡时,气体的密度_______ (填“一定大于”“一定小于”“可能大于”或“可能小于”)反应起始时气体的密度。
(2)将固体置于一个2L的真空密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
a.
b.
经过10min达到平衡,此时,、,压强为120kPa。
①平衡时用表示的化学反应速率为_______ 。
②下列叙述错误的是_______ (填标号)。
a.不能用的变化量表示化学反应速率
b.当不变时,反应达到平衡
c.反应体系的颜色不变时,反应达到平衡
d.当容器内气体密度不变时,反应达到平衡
③甲同学绘制出四条曲线,分别对应平衡后四种气体在平衡体系中的体积分数随温度变化的情况。
乙同学认为曲线b是错误的,原因是_______ 。
(1)将两等份和充入真空密闭容器中,在有催化剂的条件下发生反应:。
①科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol化合物时的熔变,叫做该物质的标准摩尔生成焓();最稳定的单质的标准摩尔生成焓规定为零。
注:在用于计算时,类似于物质自身所具有的能量。
已知:物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位:)所示。
物质 | CO(g) | |||
—393.5 | —74.8 | —110.5 | 0 |
②若容器绝热,反应开始后,正反应速率
③当反应达到平衡时,气体的密度
(2)将固体置于一个2L的真空密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
a.
b.
经过10min达到平衡,此时,、,压强为120kPa。
①平衡时用表示的化学反应速率为
②下列叙述错误的是
a.不能用的变化量表示化学反应速率
b.当不变时,反应达到平衡
c.反应体系的颜色不变时,反应达到平衡
d.当容器内气体密度不变时,反应达到平衡
③甲同学绘制出四条曲线,分别对应平衡后四种气体在平衡体系中的体积分数随温度变化的情况。
乙同学认为曲线b是错误的,原因是
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【推荐3】二氧化碳原位催化氢化既有利于实现“碳达峰、碳中和”,又能改善能源结构,从而成为目前研究的热点之一。已知:
I.CO2(g)+ 3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1;
II.CO2(g)+ H2(g)⇌HCOOH(g) △H =-11.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)甲酸蒸气氢化制备甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为_______ 。
(2)一定温度下,向起始压强为p0 kPa的20 L恒容密闭容器中充入CO2和H2,发生反应I和反应II。实验测得容器中CO2、H2、CH3 OH、HCOOH的物质的量与时间的关系如图1所示,其中L1表示CH3OH的物质的量与时间的关系。
①0~5 min内,平均反应速率v(H2)=_______ mol·L-1·min-1。
②5~10 min内,反应速率更大的是反应_______ (填“I”或“II”)。
③该温度下,反应I的平衡常数Kp=_______ kPa- 2(Kp是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含p0的代数式表示,列出计算式即可)。
④10 min后,若再向容器中充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol HCOOH(g),反应II向_______ (填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行,理由为_______ (写出推断过程)。
(3)我国科学家研究指出:反应II在低压铁化合物催化下溶剂化处理的反应过程如图2所示(Bu表示丁基),其中物质X转化为物质Y的反应历程如图3所示(TS表示过渡态)。
①下列说法正确的是_______ (填选项字母)。
A.反应II在低压铁化合物催化下溶剂化处理的总反应为放热反应
B上述反应过程中氧原子的成键数目保持不变
C.物质X转化为物质Y分三步进行
D.物质Z转化为物质W属于加成反应
②物质X转化为物质Y的过程中,我国科学家计算所得的最大能垒比国外科学家的计算结果低3.34×10-2kJ·mol -1,则国外科学家计算的该过程的最大能垒(活化能)为_______ 。
I.CO2(g)+ 3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1;
II.CO2(g)+ H2(g)⇌HCOOH(g) △H =-11.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)甲酸蒸气氢化制备甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为
(2)一定温度下,向起始压强为p0 kPa的20 L恒容密闭容器中充入CO2和H2,发生反应I和反应II。实验测得容器中CO2、H2、CH3 OH、HCOOH的物质的量与时间的关系如图1所示,其中L1表示CH3OH的物质的量与时间的关系。
①0~5 min内,平均反应速率v(H2)=
②5~10 min内,反应速率更大的是反应
③该温度下,反应I的平衡常数Kp=
④10 min后,若再向容器中充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol HCOOH(g),反应II向
(3)我国科学家研究指出:反应II在低压铁化合物催化下溶剂化处理的反应过程如图2所示(Bu表示丁基),其中物质X转化为物质Y的反应历程如图3所示(TS表示过渡态)。
①下列说法正确的是
A.反应II在低压铁化合物催化下溶剂化处理的总反应为放热反应
B上述反应过程中氧原子的成键数目保持不变
C.物质X转化为物质Y分三步进行
D.物质Z转化为物质W属于加成反应
②物质X转化为物质Y的过程中,我国科学家计算所得的最大能垒比国外科学家的计算结果低3.34×10-2kJ·mol -1,则国外科学家计算的该过程的最大能垒(活化能)为
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【推荐1】电化学原理被广泛应用于生产、生活的许多方面,利用电解法脱除煤中的含硫物质[主要成分是二硫化亚铁(FeS2)]的原理如下图所示。
(1)阴极石墨棒上有无色气体产生,阴极的电极反应式是___________ 。
(2)补全脱硫反应的离子方程式_________ 。
FeS2+___+___=+___+___
(3)相同反应时间,FeCl3对脱硫率的影响如下图所示。
①电解脱硫过程中,FeCl3所起的作用是___________ 。
②FeCl3的质量分数大于1.5%时,脱硫率随FeCl3浓度的增大而下降,结合电极反应式解释可能的原因是___________ 。
(4)研究发现,电解时若电压过高,阳极有副反应发生,造成电解效率低。电解效率η的定义:η(B)=,某电压下电解100mL煤浆-FeCl3-H2SO4混合液,煤浆中除FeS2外不含其他含硫物质,混合液中H2SO4浓度为0.01mol·L-1,FeCl3的质量分数为1.5%。当阴极收集到224mL(标准状况)气体时(阴极无副反应发生),测得溶液中c()=0.02mol·L-1,η()=___________ (忽略电解前后溶液的体积变化)。
(5)利用电解法脱硫的优点有___________ (写出一点即可)。
(1)阴极石墨棒上有无色气体产生,阴极的电极反应式是
(2)补全脱硫反应的离子方程式
FeS2+___+___=+___+___
(3)相同反应时间,FeCl3对脱硫率的影响如下图所示。
①电解脱硫过程中,FeCl3所起的作用是
②FeCl3的质量分数大于1.5%时,脱硫率随FeCl3浓度的增大而下降,结合电极反应式解释可能的原因是
(4)研究发现,电解时若电压过高,阳极有副反应发生,造成电解效率低。电解效率η的定义:η(B)=,某电压下电解100mL煤浆-FeCl3-H2SO4混合液,煤浆中除FeS2外不含其他含硫物质,混合液中H2SO4浓度为0.01mol·L-1,FeCl3的质量分数为1.5%。当阴极收集到224mL(标准状况)气体时(阴极无副反应发生),测得溶液中c()=0.02mol·L-1,η()=
(5)利用电解法脱硫的优点有
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【推荐2】电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se,工业上从其中回收硒(Se)、碲(Te)的一种工艺流程如下:
已知:I.TeO2是两性氧化物、微溶于水;
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO32-、HTeO3-等形式存在;
Ⅲ.25℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。
(1)NaHTeO3的溶液的pH____ 7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)SeO2与SO2通入水中反应的化学方程式为________ 。操作①的名称为__________ 。
(3)焙砂中碲以TeO2形式存在。溶液①中的溶质主要成分为NaOH、_______ 。工业上通过电解溶液①也可得到单质碲。已知电极均为石墨,则阴极的电极反应式为____________ 。
(4)向溶液①中加入硫酸,控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量,将导致碲的回收率偏低,其原因是________________________ 。
(5)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲溶液,然后将SO2通入到溶液中得到Te单质。由四氯化碲得到Te单质的离子方程式为__________________ 。
(6)上述流程中可循环利用的物质有__________________ (填化学式)。
已知:I.TeO2是两性氧化物、微溶于水;
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO32-、HTeO3-等形式存在;
Ⅲ.25℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。
(1)NaHTeO3的溶液的pH
(2)SeO2与SO2通入水中反应的化学方程式为
(3)焙砂中碲以TeO2形式存在。溶液①中的溶质主要成分为NaOH、
(4)向溶液①中加入硫酸,控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量,将导致碲的回收率偏低,其原因是
(5)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲溶液,然后将SO2通入到溶液中得到Te单质。由四氯化碲得到Te单质的离子方程式为
(6)上述流程中可循环利用的物质有
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】某兴趣小组用四水氯化亚铁[FeCl2·4H2O]和环戊二烯(C5H6)为原料在碱性条件下制备二茂铁[Fe(C5H5)2]。按如下流程进行了实验(夹持仪器已省略)。
已知:
①生成二茂铁的反应剧烈。
②二茂铁的熔点为172~173℃,在100℃开始升华。能溶于二甲亚砜[(CH3)2SO]、乙醚,不溶于水。
③环戊二烯(C5H6)沸点42.5℃,容易形成二聚体,使用前需解聚。
请回答:
(1)如图
①N2的作用:_______ 。(任答两点)
②试剂X是:_______ 。
(2)操作II,步骤如下,请将其补充完整。
a.将抽滤Ⅰ所得滤液迅速转移到N2冲洗过的反应瓶中
b.加热蒸发到溶液表面刚出现_______ 时,停止加热,将溶液冷却到室温
c.待晶体完全析出
d.抽滤
e.用少量冷的去离子水洗涤
f.用滤纸吸干转移到蒸发皿中
g.在298~303K的温度下干燥
h.用N2冲洗过的磨口试剂瓶中保存
i.在蒸发、干燥的过程中一直要用弱N2气流保护
(3)根据装置图,下列操作中正确的是_______。
(4)操作III:抽滤、洗涤、风干。其中抽滤过程中需用玻璃砂漏斗或玻璃纤维代替滤纸的_______ (填仪器名称)过滤。
(5)操作IV,纯化的操作名称是_______ 。
(6)四水氯化亚铁[FeCl2·4H2O]和环戊二烯(C5H6)为原料在碱性条件下制备二茂铁[Fe(C5H5)2]反应方程式为_______ 。
(7)二茂铁的电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
①该电解池的总反应为_______ 。
②电解制备需要在无水条件下进行,原因为_______ 。
已知:
①生成二茂铁的反应剧烈。
②二茂铁的熔点为172~173℃,在100℃开始升华。能溶于二甲亚砜[(CH3)2SO]、乙醚,不溶于水。
③环戊二烯(C5H6)沸点42.5℃,容易形成二聚体,使用前需解聚。
请回答:
(1)如图
①N2的作用:
②试剂X是:
(2)操作II,步骤如下,请将其补充完整。
a.将抽滤Ⅰ所得滤液迅速转移到N2冲洗过的反应瓶中
b.加热蒸发到溶液表面刚出现
c.待晶体完全析出
d.抽滤
e.用少量冷的去离子水洗涤
f.用滤纸吸干转移到蒸发皿中
g.在298~303K的温度下干燥
h.用N2冲洗过的磨口试剂瓶中保存
i.在蒸发、干燥的过程中一直要用弱N2气流保护
(3)根据装置图,下列操作中正确的是_______。
A.用分馏方法解聚环戊二烯(C5H6),收集42.5℃左右的馏分,备用。 |
B.浓H2SO4的作用只是吸收N2中的水蒸气。 |
C.拔出带尖嘴的橡皮塞,将研细的FeCl2·4H2O 一次性加入,再塞上。 |
D.先通入N2,后开启磁力搅拌器。 |
(5)操作IV,纯化的操作名称是
(6)四水氯化亚铁[FeCl2·4H2O]和环戊二烯(C5H6)为原料在碱性条件下制备二茂铁[Fe(C5H5)2]反应方程式为
(7)二茂铁的电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
①该电解池的总反应为
②电解制备需要在无水条件下进行,原因为
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