1、
化学与环境、科学、技术密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A.酒精能杀菌,浓度越大效果越好
B.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中
C.铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝
D.海水提镁、炼铁、制造玻璃等工业都用到石灰石
2、
甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。
(1)可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化剂,采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH<0
①如表所列数据是各化学键的键能,该反应的ΔH=______(用含字母的代数式表示)。
化学键 | H-H | C≡O | C-H | C-O | O-H |
键能/(kJ/mol) | a | b | c | d | e |
②在一定条件下,将1 molCO和2 molH2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
X轴上a点的数值比b点_________(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是_______________。
(2)用CO2和H2合成甲醇:3H2(g) + CO2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1。在T℃时,甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得平衡时有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
起始反应物投入量 | 3molH2(g) 1molCO2(g) | 1molCH3OH(g) 1molH2O(g) | 2molCH3OH(g) 2molH2O(g) | |
平衡数据 | c(CH3OH)/mol∙L-1 | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化/kJ | x | y | z | |
体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
①甲容器20s达到平衡时测得x=29.4,则甲中平均反应速率v(CO2)=______。
②下列说法错误的是________(填字母编号)。
A.2c2<c3 B.z>2y C.p3<2p1 D.α1+α3=1
(3)甲醇与水蒸气重整可以制氢。已知:
甲醇分解反应:CH3OH(g)⇌CO(g) + 2H2(g) ΔH1=+90.64 kJ·mol-1
水蒸气变换反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.20 kJ·mol-1
①科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。此历程中活化能最大的反应方程式为______________。
②573.2K时,向一刚性密闭容器中充入5.00MPaCH3OH使其分解,th后达平衡时容器中压强变为10.00MPa,其平衡常数分压Kp =_________。
③在0.1MPa下,将总进料量1mol且n(CH3OH):n(H2 O)=1:1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降,原因是______________。
3、
茶叶中的茶多酚是一种天然抗氧化剂(其抗氧化能力是VC的5~10倍),它易溶于温水(40℃~80℃)、乙醇、乙酸乙酯,难溶于氯仿(氯仿通常是无色液体,不溶于水,密度约为水的1.5倍)。某实验小组设计如图实验流程从茶叶中提取茶多酚:
请回答下列问题:
(1)①将茶叶粉碎的目的是____________。
②用水浸取茶多酚时,实验小组发现搅拌速度越快,茶多酚浸出率下降,可能原因是_______。
(2)下列有关实验基本操作正确的是________。
A.操作①过滤时,可用玻璃棒适当搅拌以加快分离速度
B.分液漏斗使用前须检验是否漏水并洗净备用
C.萃取过程中,经振摇并放气后,将分液漏斗置于铁圈上立即分液
D.操作③分液时,溶液④应该从分液漏斗下口放出
(3)采用减压蒸发的理由是____________。
(4)溶液①在分液漏斗的_______(填“上”或“下”)层。
(5)为了进一步对粗产品进行提纯,可以采用的提纯方法是_____________。
(6)在酸性介质中,茶多酚能将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+与K3Fe(CN)6生成的深蓝色配位化合物KFe[Fe(CN)6]对特定波长光的吸收程度(用光密度值A表示)与茶多酚在一定浓度范围内成正比。A与茶多酚标准液浓度的关系如图所示:
称取2.00g粗产品,用蒸馏水溶解并定容至1000mL,移取该溶液1.00 mL,加过量Fe3+和K3Fe(CN)6酸性溶液,用蒸馏水定容至100mL后,测得溶液光密度值A=1.200,经过计算产品的纯度是_______(以质量分数表示,保留至小数点后一位)。
4、
实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如图:
(1)“酸浸”时,所得残渣的主要成分是___________。
(2)“沉 CuS”时,加入的硫化钠必须适量,若过量可能产生的后果是_________(用离子方程式表示)。
(3)一水合硫酸四氨合铜加热到650℃可分解为铜、氨气、二氧化硫和水以及一种无污染气体,写出其化学方程式___________。
(4)“沉CuNH4 SO3”时可用如图装置(夹持、加热仪器略):
①“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是____________。
②NaOH溶液的作用是___________。
(5)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.0g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000mol·L–1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2O72-被还原为Cr3+)
①若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL,则所得产品K2Cr2O7的纯度为_____%。[已知M(K2Cr2O7)=294g·mol-1,计算结果保留至小数点后两位]。
②上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的 Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=2×10–5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全?____________(通过计算说明原因)。{已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}
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