解题方法
1 . 异丁烯是一种重要的化工原料,能用于生产甲基叔丁基醚、丁基橡胶、聚异丁烯和甲基丙烯酸酯等。它可由异丁烷通过如下反应催化脱氢制备:
,回答下列问题:
(1)已知化学键的键能如下表所示,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
_______
。
(2)异丁烷的转化率和异丁烯的选择性[
]随着温度的变化如图所示。当温度升高时,异丁烯的选择性变化的原因是_______(填标号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/635fa175-8572-41f7-a796-b546c5aeb317.png?resizew=282)
(3)在
、
反应条件下,向反应器中加入氩气与异丁烷混合气体。
①异丁烷的平衡转化率随
的增大而升高,其原因为_______ 。
②当
时,达到平衡所需时间为
,异丁烷的平衡转化率为66.67%,则异丁烷分压的平均变化率为_______
,异丁烷脱氢反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______
。
(4)“○”表示催化剂固体杂多酸盐,“…○”表示吸附在该催化剂表面,异丁烷脱氢反应的机理如下,请补充基元反应iii。
i.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/0d2fcc8e-277c-4318-b2a6-0b6664b989c6.png?resizew=231)
ii.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/2d3b6a01-31e9-40a4-adf0-e9c18abb3908.png?resizew=271)
iii._______
iv.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94c6c201c734b8cfbcd6d098b9d8e765.png)
(1)已知化学键的键能如下表所示,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 436 | 413 | 348 | 615 |
(2)异丁烷的转化率和异丁烯的选择性[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd0bc16dc5980161935b43423eb6d17a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/635fa175-8572-41f7-a796-b546c5aeb317.png?resizew=282)
A.催化剂的活性增大 | B.异丁烷裂解发生副反应 |
C.异丁烯容易发生聚合反应 | D.平衡向逆反应方向移动 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9382af166101e259905d2203de63bbea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd96f6de9b0161e4c3fad80c6891cab1.png)
①异丁烷的平衡转化率随
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cfc1a0c34e80f7c8fe3fd49b86714aba.png)
②当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1618d299f99125801ca85e7c515233a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09ef6b3d25dabd6304a6cb6294b61d0c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5bbb77259cde5d87d58d641efbd5931.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
(4)“○”表示催化剂固体杂多酸盐,“…○”表示吸附在该催化剂表面,异丁烷脱氢反应的机理如下,请补充基元反应iii。
i.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/0d2fcc8e-277c-4318-b2a6-0b6664b989c6.png?resizew=231)
ii.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/2d3b6a01-31e9-40a4-adf0-e9c18abb3908.png?resizew=271)
iii.
iv.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72df9fe20340ee14c0279c7a3f15aec2.png)
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2 . 四氧化三锰是一种重要的电子和新能源基础原材料,可以用于生产软磁锰锌铁氧体、锂电正极材料锰酸锂和负温度系数热敏电阻等。以软锰矿(主要成分为
还含少量Fe、Si、Al等的氧化物)和硫铁矿(主要成分
)为原料制备大颗粒的电池
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/7d084515-d8a7-4cb9-8ed6-04b26b651ade.png?resizew=644)
说明:
Ⅰ.“浸取”:研究发现,酸浸时
和
颗粒反应的原理如图1所示(部分产物未标出)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/3bb2b9de-9edd-4bfe-b5cb-5d1daeaa6686.png?resizew=227)
图1
Ⅱ.通空气“氧化”:将“沉淀”步骤所得含少量
的
固体滤出,洗净,加水打成浆,浆液边加热边持续通入空气,制得
。
Ⅲ.氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表:
(1)滤渣1中主要成分的化学式为_______ 。
(2)随硫铁矿的增加,锰的浸出率降低,可能的原因是_______ 。
(3)写出“浸取”时
与
反应的离子方程式为_______ 。
(4)加入
“氧化”的目的是_______ 。
(5)检验“沉淀”已洗净的操作是_______ 。
(6)“沉淀”加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图2所示,其中pH先基本不变后迅速下降的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/47a87264-a48d-48f2-b478-6aa2e65b8c79.png?resizew=208)
(7)一个立方体结构的
晶胞如图3所示,距离
最近的
有_______ 个,已知阿伏加德罗数值为
,则
的晶体密度为
,则晶胞的边长为_______ nm(用含ρ、
的代数式表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8dd3411d4346af2ee9b80b682dd5fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18b3562506a12809b549fcdd60cac0ed.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/7d084515-d8a7-4cb9-8ed6-04b26b651ade.png?resizew=644)
说明:
Ⅰ.“浸取”:研究发现,酸浸时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8dd3411d4346af2ee9b80b682dd5fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/3bb2b9de-9edd-4bfe-b5cb-5d1daeaa6686.png?resizew=227)
图1
Ⅱ.通空气“氧化”:将“沉淀”步骤所得含少量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cb200a1f028cb327b47a0aa1debe9df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/537dfc3412c3e0e087d2bbf6314c0c67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18b3562506a12809b549fcdd60cac0ed.png)
Ⅲ.氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
开始沉淀的pH | 3.4 | 2.2 | 6.3 | 8.1 |
完全沉淀的pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 |
(2)随硫铁矿的增加,锰的浸出率降低,可能的原因是
(3)写出“浸取”时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8dd3411d4346af2ee9b80b682dd5fa.png)
(4)加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
(5)检验“沉淀”已洗净的操作是
(6)“沉淀”加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图2所示,其中pH先基本不变后迅速下降的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/47a87264-a48d-48f2-b478-6aa2e65b8c79.png?resizew=208)
(7)一个立方体结构的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8dd3411d4346af2ee9b80b682dd5fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd5d37f31a9079448e272428fb468dd4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8dd3411d4346af2ee9b80b682dd5fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af394b9c4635362939d79b4521273e82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/5/8775387b-e143-40e6-8f67-6c5de58670b8.png?resizew=122)
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