【化学选修2—化学与技术】如图是某企业设计的硫酸-磷肥-水泥联产、海水-淡水多用、盐-热-电联产的三大生态产业链流程图:
根据上述产业流程回答下列问题:
(1)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:① __________、②__________、③__________、④__________、⑤__________;
(2)沸腾炉发生反应的化学方程式____________________________;磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式_____________________;
(3)用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36%)接触法制硫酸,制硫酸的产率为65%,则最后能生产出质量分数为98%的硫酸______________________;
(4)热电厂的冷却水是_________,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有________(写出一种即可);
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想_____________(写出两点即可)。
I.已知某些化学键的键能数据如下:
化学键 | C=O | C-O | C-H | H-H | O-H |
键能/kJ•mol-1 | 745 | 351 | 415 | 436 | 462 |
则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=________kJ•mol-1;
Ⅱ.将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l)
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=________;
(2)已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,达平衡时CO2的转化率如图所示:
①该反应的△H________0;(填“>”或“<”).
②若温度不变,减小反应投料比,K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”);
③700K投料比=2时,达平衡时H2的转化率a=________;
(3)某温度下,向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,下列物理量不再发生变化时,能说明反应达到平衡状态的是__________;
A.二氧化碳的浓度 B.容器中的压强
C.气体的密度 D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比
(4)某温度下,在体积可变的密闭容器中,改变起始时加入各物质的量,在不同的压强下,平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:
| P1 | P2 | P3 |
I.2.0molCO2 6.0molH2 | 0.10mol | 0.04mol | 0.02mol |
Ⅱ.1.0mol CO2 3.0molH2 | X1 | Y1 | Z1 |
Ⅲ.1.0molCH3OCH3 3.0molH2O | X2 | Y3 | Z2 |
①P1________P2(填“>”“<”或“=”)
②X1=________
③P2下Ⅲ中CH3OCH3的平衡转化率为________。
工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
| Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 |
开始沉淀时 | 8.3 | 6.3 | 2.7 | 4.7 |
完全沉淀时 | 9.8 | 8.3 | 3.7 | 6.7 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是____________;盐酸溶解MnCO3的化学方程式是____________;
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是____________;
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是____________;
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法.其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:5Mn2++2ClO3-+_______=_______+_______+_______;
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法.
①生成MnO2的电极反应式是____________;
②若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生.其原因是____________;
某研究性学习小组为合成1-丁醇。查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH
CO的制备原理:HCOOH CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯.写出化学方程式_________________________、________________________;
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是__________、_______________;C和d中承装的试剂分别是__________、___________;
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________________________;
①饱和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④无水CuSO4⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该 采用的适宜反应条件是________;
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品.为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为_________,操作1为_________,操作2为________,操作3为_________。
常温下,将amol•L-1CH3COOH溶液与bmol•L-1NaOH溶液(0<a<0.2,0<b<0.2)等体积混合。下列有关推论不正确的是
A.若混合后溶液的pH=7,则c(Na+)=c(CH3COO-),且a略大于b
B.若a=2b,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.若2a=b,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.若混合溶液满足:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),则可推出a=b
关于某有机物的性质叙述正确的是
A.1mol该有机物可以与3molNa发生反应
B.1mol该有机物可以与3mol NaOH发生反应
C.1mol该有机物可以与6mol H2发生加成反应
D.1mol该有机物分别与足量Na或NaHCO3反应,产生的气体在相同条件下体积相等