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【化学――选修2化学与技术】由Ca3(PO4)2 、SiO2 、焦炭等为原料生产...

化学――选修2化学与技术由Ca3(PO4)2 、SiO2 、焦炭等为原料生产硅胶(SiO2·nH2O)、磷、磷酸及CH3OH,下列工艺过程原料综合利用率高,废弃物少。

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(1)上述反应中,属于置换反应的是         选填:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)

(2)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为:         ;固体废弃物CaSiO3可用于          

(3)反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行,其原因是              

(4)CH3OH可用作燃料电池的燃料,在强酸性介质中,负极的电极反应式为          

(5)指出(VI)这一环节在工业生产上的意义               

(6)写出由PH3PO4 有关反应式

                         

                         

 

(1)(Ⅰ)、(Ⅲ) (2)Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑; 生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等 (3)SiHCl3会水解,同时产生的H2,与O2混合发生爆炸等 (4)CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+ (5)原料的循环利用,节能减排、原料充分利用。 (6)①P+O2P2O5 ②P2O5+3H2O=2H3PO4 【解析】 试题分析:(1)SiO2+2CSi+2CO↑, Si+HCl在高温下反应得到SiHCl3和H2,SiHCl3和H2O反应得到HCl和SiO2·nH2O;Ca5(PO4)3和C及SiO2在高温下反应产生CaSiO3、P、CO;CO和H2在一定条件下反应得到甲醇。因此从Ⅰ~Ⅴ的反应中属于置换反应的有(I)(Ⅲ)。 (2)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为:Ca5(PO4)3+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑;固体废弃物CaSiO3可用于生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等。 (3)反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行是因为反应产生的SiHCl3遇水会分解,同时产生的H2与O2混合发生爆炸等。 (4)CH3OH可用作燃料电池的燃料,在燃料电池中,通入燃料的电极为负极。在强酸性介质中,负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+; (5)该环节产生Si可以继续发生反应制取硅胶(SiO2·nH2O),这样原料的循环利用,节能减排、原料充分利用; (6)由P→H3PO4 有关反应式分别是4P+5O22P2O5 、P2O5+3H2O=2H3PO4。 考点:考查化学反应类型的判断、反应方程式的书写、反应条件的选择及燃料电池电极反应式的书写。  
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苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+

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已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。

实验流程:

①往装置A中加入2.7mL(2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。

②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。

③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL苯甲酸溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示

 

第一次

第二次

第三次

第四次

体积(mL)

24.00

24.10

22.40

23.90

请回答:

(1)装置A的名称          。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为          

(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为____            

(3)操作②中趁热过滤的目的是                ,操作I的名称               

(4)步骤③中用到的定量仪器有分析天平,              ,50mL酸式、碱式滴定管。

(5)样品中苯甲酸纯度为                     

(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果将               (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

 

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碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用

(1)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH32N-NH2氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式_____________________。

(2)298 K时,在2L的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)满分5 manfen5.comN2O4(g) ΔH=a kJ·mol-1 (a0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时, N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题。

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①298k时,该反应的平衡常数为___________。

②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是

a.A、C两点的反应速率:A>C

b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:BC

c.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

d.由状态B到状态A,可以用加热的方法

③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol n(N2O4)=1.2mol,则此时V(正)        V(逆)(填“>”“<”或“=”)。

(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点,

①水的电离程度最大的是__________;

②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值的是         

③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_______

 

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碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。请回答下列问题:

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(1)碘是       填颜色固体物质,实验室常用          方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)写出碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢反应的离子方程式:                  

(3)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。图中的序号3应为    离子交换膜(填“阳”或“阴”);电解时,阳极上发生反应的电极反应式为       

(4)教材中利用KI与空气的反应来探究反应速率与温度的关系,现有1mol/L的KI溶液、0.1mol/L的H2SO4溶液、淀粉溶液,则实验时这几种试剂的加入顺序为:KI溶液、                    ;反应的离子方程式为                  

(5)已知KI+I2满分5 manfen5.comKI3将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?__________(填“是”或“否”),并说明理由_____________。为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_________________。

A.Na2S2O3   B.AlCl3   C.Na2CO3   D.NaNO2

 

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CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是   

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A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2

B.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想

C.1molCuSO41100℃所得混合气体X中O2为0.75mol

D.Y可以是葡萄糖

 

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常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液和20.00 mL 0.1000 mol/LCH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如下图所示:

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以下说法正确的是(   

A图1是滴定CH3COOH 溶液的曲线

B图2若用甲基橙作指示剂达到滴定终点时,则溶液由黄色变为红色

CD所示溶液中:c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)

D如果C、E两点对应的pH分别为3、9,则水电离的氢离子浓度之比为1100

 

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