二甲醚是一种重要的精细化工产品,被广泛用于制药、染料、农药及日用化工。以下为其中一种合成二甲醚的方法:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ·mol-1
③2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
(1)△H3=________kJ·mol-1。
(2)某温度下在容积为2L的密闭容器中加入CH3OH(g)发生反应②,测得有关数据如下:
反应时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(CH3OH)/mol | 1.02 | 0.4 | 0.2 | 0.02 | 0.02 |
①前2min内,H2O(g)的平均反应速率为________mol·L-1·min-1;此反应在该温度下的平衡常数为________;若再向容器中分别加入CH3OH(g)0.02mol、CH3OCH3(g)1.0mol,此时该反应中υ正________υ逆(填“>”、“<”或“=”)。
②根据文献,甲醇的转化率可以根据冷凝的液相中甲醇与水的百分含量来计算(忽略挥发到气相的甲醇),若以A表示冷凝液中水的质量分数,B表示冷凝液中甲醇的质量分数,则甲醇的转化率α(CH3OH)=________。
(3)一定条件下,发生反应③,原料气中和温度对CO2转化率影响的实验数据如图所示。
结合图像,可得出CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律为:
a:________;
b:________。
钛是一种重要的金属,以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。
(1)滤液1中钛元素以TiO2+形式存在,则“溶浸”过程发生的主要反应的化学方程式为________。
(2)物质A为________(填化学式),“一系列操作”为________。
(3)“水解”步骤中生成TiO2·xH2O,为提高TiO2·xH2O的产率,可采取的措施有________、________。(写出两条)。
(4)“电解”是以石墨为阳极,TiO2为阴极,熔融CaO为电解质。阴极的电极反应式为________;若制得金属Ti 9.60g,阳极产生气体________mL(标准状况下)。
(5)将少量FeSO4·7H2O溶于水,加入一定量的NaHCO3溶液,可制得FeCO3,写出反应的离子方程式________;若反应后的溶液中c(Fe2+)=2×10-6mol·L-1,则溶液中c(CO32-)=________mol·L-1。(已知:常温下FeCO3饱和溶液浓度为4.5×10-6mol·L-1)
某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性质,过程设计如下:
(提出猜想)
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很接近,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜有两性码?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,Fe2+的稳定性小于的Fe3+,Cu+的稳定性也小于Cu2+吗?
问题3:硫酸铜溶液呈蓝色,铜与浓硝酸常温下反应生成的溶液也是蓝色吗?
(实验探究)
I. 解决问题1:
(1)实验需配制100mL 0.50mol·L-1 CuSO4溶液,必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。
(2)为达到目的,某同学认为只要进行两次实验即可得出结论。请写出实验②的具体内容。
①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液至过量,观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解;
②________。
II. 解决问题2的实验步骤和现象如下:
①取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80ºC~100ºC得到黑色固体粉末;继续加热至1000ºC以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;
②取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验及现象:
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式________。
(4)从实验中可得出的结论是:当温度在1000ºC以上时________(填:Cu2+或Cu+,下同)稳定,在酸性溶液中________稳定。
III. 解决问题3,某同学设计的实验如下:
取一铜片装入试管,加入适量的浓硝酸,观察溶液的颜色变化。
(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷,原因是________。
(6)铜与浓硝酸反应溶液呈绿色,有同学认为这是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说明此解释是否正确。(只需要写出一种方法取可)
实验步骤 | 实验结论 |
________ | ________ |
常温下,将pH均为11,体积均为V0的AOH和BOH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg 的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 碱性强弱:AOH>BOH
B. 水的电离程度:a=b>c
C. 稀释相同倍数时:c(A+)<c(B+)
D. 中和盐酸的能力:a=b<c
短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大。X和M的原子核外最外层电子数是周期数的二倍,Y、Z、M最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列叙述正确的是
A. 元素非金属性由弱到强的顺序:M、N、X
B. 原子最外层电子数由少到多的顺序:Y、Z、X、M、N
C. 电解熔融的N和Z形成的化合物可得到对应的N和Z的单质
D. 单质Y的熔点高于单质Z的熔点
Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图(如图),电解总反应为:2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是
A. 电子的流向:电源负极→石墨电极→Cu→电源正极
B. 铜电极上的电极方程式为2Cu+H2O-2e-=Cu2O+2H+
C. 电解后溶液的pH变大
D. 当有0.1mol电子转移时,有0.1mol Cu2O生成