【題目】硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)是一種重要的化工原料。以菱鎂礦(主要成分是MgCO3,含少量FeCO3和不溶性雜質)為原料制取硫酸鎂晶體的流程如下:
(1)MgCO3溶于稀硫酸的離子方程式是_________________________。
(2)加入H2O2溶液的目的是____________________(用離子方程式表示)。
(3)已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
陽離子 | Mg2+ | Fe2+ | Fe3+ |
開始沉淀 | 9.1 | 7.6 | 1.9 |
完全沉淀 | 11.1 | 9.7 | 3.2 |
“沉淀”步驟中,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是______________________________。
(4)“過濾”所得濾液中存在大量的陽離子有Mg2+、____________。
(5)“結晶”步驟中需蒸發(fā)濃縮濾液,使用的儀器有鐵架臺、酒精燈和_________________。
【答案】 MgCO3 + 2H+ === Mg2+ + CO2↑+ H2O H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ === 2Fe3+ + 2 H2O 3.2~9.1 NH4+ 蒸發(fā)皿、玻璃棒
【解析】由流程結合已知,菱鎂礦(主要成分是MgCO3,含少量FeCO3和不溶性雜質)加稀硫酸浸取,MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成Mg2+和Fe2+,加入H2O2溶液氧化Fe2+為Fe3+,然后加氨水調(diào)節(jié)pH除去Fe3+,將濾液經(jīng)過結晶等一系列處理得到硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)。
(1)根據(jù)強酸制弱酸原理,MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸鎂、水和二氧化碳,離子方程式是MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+ H2O。(2)加入H2O2溶液的目的是氧化Fe2+,離子方程式為:H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2 H2O。(3)用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+沉淀除去,不能影響Mg2+,由數(shù)據(jù)可得,pH=3.2時Fe3+沉淀完全,pH=9.1時Mg2+開始沉淀,故用氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是3.2~9.1。(4)因“沉淀”步驟中使用氨水,所以“過濾”所得濾液中存在大量的陽離子有Mg2+和NH4+。(5)因為“結晶”步驟中需蒸發(fā)濃縮濾液,故使用的儀器有鐵架臺、酒精燈、蒸發(fā)皿和玻璃棒。
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【題目】閱讀下文,回答問題。
甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分,世界20%的能源需求由它提供。
甲烷是重要的工業(yè)原料。甲烷高溫分解可得炭黑,常用作顏料、油墨、油漆以及橡膠的添加劑;甲烷還是乙炔、氫氰酸及甲醛等重要物質制備的原料;甲烷還可以制取氯仿(三氯甲烷)和四氯化碳等有機溶劑。
天然氣中除甲烷外,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,還有硫化氫、二氧化碳、氮氣、水汽和少量一氧化碳等。丙烷俗稱“高能氣”,2008年北京奧運祥云火炬就是用丙烷作為燃料的。丙烷價格低廉,可燃溫度范圍寬,燃燒火焰呈亮黃色易識別,燃燒產(chǎn)物無污染。它是一種清潔燃料,特別符合“綠色奧運”的理念。天然氣中另一種成分丁烷也有重要用途,可用作冷凍劑和氣體打火機燃料,也是制取多種有機物的重要原料。
目前沼氣在我國農(nóng)村也有著廣泛的應用。人們在一定的溫度、濕度、pH條件下,將秸稈、雜草、人畜糞便等堆積在發(fā)酵池中,經(jīng)隔絕空氣發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,F(xiàn)在我國農(nóng)村通過修建沼氣池,不但增加了高效清潔燃料,改善了農(nóng)村居住環(huán)境,而且發(fā)酵池中還可以產(chǎn)生優(yōu)良的液體肥料,一舉多得。
(1)天然氣中除含甲烷外,還含有______________________________________等有機物。
(2)甲烷高溫分解得到炭黑的化學方程式是______________________________________。
(3)氯仿的結構式是______________________________。
(4)北京奧運火炬選擇丙烷作氣體燃料的原因是______________(填序號)。
a.可燃溫度范圍寬 b.價格低廉
c.燃燒產(chǎn)物沒有污染 d.燃燒的火焰顏色易識別
(5)乙烷與氯氣生成一氯乙烷的化學方程式是____________________________________。
(6)下列說法正確的是______________(填序號)。
a.煤礦坑道中嚴禁明火
b.丁烷可作氣體打火機的燃料
c.發(fā)酵池中只產(chǎn)生沼氣
d.發(fā)酵池中可利用的原料有秸稈、雜草、人畜糞便等
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【題目】下列反應的產(chǎn)物中,有的有同分異構體,有的沒有同分異構體,其中一定不存在同分異構體的反應是
A.異戊二烯()與等物質的量的Br2發(fā)生加成反應
B.2氯丁烷與NaOH乙醇溶液共熱發(fā)生消去HCl分子的反應
C.甲苯在一定條件下發(fā)生硝化反應生成一硝基甲苯的反應
D.鄰羥基苯甲酸與NaHCO3溶液反應
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【題目】消除氮氧化物、二氧化硫等物質造成的污染是目前研究的重要課題。
(1)工業(yè)上常用活性炭還原一氧化氮,其反應為:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)。向容積均為1 L的甲、乙、丙三個恒容恒溫容器中分別加入足量的活性炭和一定量的NO,測得各容器中n(NO)隨反應時間t的變化情況如下表所示:
甲容器反應溫度T℃______400℃(填“>”“<”或“=”);乙容器中,0~40min內(nèi)平均反應速率v(CO2)=_____;丙容器中達平衡后NO的物質的量為_________mol。
(2)活性炭還原NO2的反應為:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量活性炭發(fā)生該反應,測得平衡時NO2和CO2的物質的量濃度與平衡總壓的關系如右上圖所示:
①A、B、C三點中NO2的轉化率最高的是_________點(填“A”或“B”或“C”)。
②計算C點時該反應的壓強平衡常數(shù)KP=_______MPa
(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。
(3)燃煤煙氣脫硫常用如下方法。
方法①:用生物質熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成單質硫。涉及的部分反應如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1=8.0 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6 1kJ·mol-1
則H2(g)還原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的熱化學方程式為_______________________。
方法②:用氨水將SO2轉化為NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4。
實驗測得NH4HSO3溶液中=15,則溶液的pH為________;向該溶液中加氨水使溶液呈中性時, =________。(已知:H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)
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【題目】A、B、C、D、E均為有機化合物,A是分子式為C5H10O的直鏈化合物,B與NaHCO3溶液完全反應,其物質的量之比為1:2,它們之間的關系如圖所示(提示:RCH=CHR′在酸性高錳酸鉀溶液中反應生成RCOOH和R′COOH,其中R和R′為烷基)。下列敘述錯誤的是( )
A.B的結構簡式為HOOC﹣CH2﹣COOH
B.C與乙醇發(fā)生了酯化反應
C.A的結構簡式是CH3﹣CH(OH)﹣CH=CH﹣CH3
D.E的分子式為C3H2O4Na2
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【題目】某原電池裝置如圖所示。
(1)其負極是_________(填“Zn”或“Cu”),發(fā)生的是__________(填“氧化”或“還原”)反應。
(2)正極上的現(xiàn)象是________________________________________。
(3)電子由_______________(填“鋅片”或“銅片”)沿導線流出。
(4)電池的總反應是_______________________________________。
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【題目】氫氧燃料電池一種新型環(huán)保的發(fā)電裝置,用氫氧化鉀做電解質溶液。
(1)氫氧燃料電池的能量轉化的主要形式是________________,
(2)正極反應式為____________________。總反應式為____________________。
(3)氫氧燃料電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反應Ⅰ中的氧化劑是________,反應Ⅱ中的還原劑是________。
②已知LiH固體密度為0.8 g/cm3,用鋰吸收224 L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。
③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉化率為90%,則導線中通過電子的物質的量為________mol。
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【題目】氮元素可以形成多種化合物。回答以下問題:
(1)基態(tài)氮原子的價電子排布圖是 。
(2)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。
①N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是 。
②肼可用作火箭燃料,燃燒時發(fā)生的反應是:
N2O4(l)+2N2H4(l) =3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1038.7 kJ·mol-1
若該反應中有4 mol N—H鍵斷裂,則形成的π鍵有________mol。
③肼能與硫酸反應生成N2H6SO4,N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同,則N2H6SO4晶體內(nèi)不存在________(填標號)
a.離子鍵 b.共價鍵 c.配位鍵 d.范德華力
(3)圖1表示某種含氮有機化合物的結構,其分子內(nèi)4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點(見圖2),分子內(nèi)存在空腔,能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。
下列分子或離子中,能被該有機化合物識別的是________(填標號)。
a.CF4 b.CH4c.NH4+d.H2O
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