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【題目】歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆粒可用如下氧化法提純,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4+ ____K2SO4+ ____H2O
(2)焦炭可用于制取水煤氣。測得12 g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時,吸收了131.6 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________。
(3)工業(yè)上在恒容密閉容器中用下列反應(yīng)合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ/mol 。
下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____________。
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C.混合氣體的密度不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
②某溫度下,將2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密閉容器中,充分反應(yīng)10min后,達到平衡時測得cmol/L,則以H2表示的反應(yīng)速率v(H2)=___________。
(4)CO還可以用做燃料電池的燃料,某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,該電池用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì),空氣與CO2的
混合氣為正極助燃?xì),制得?50 ℃下工作的燃料電池,其正極反應(yīng)式:
O2+ 2CO2+4e-=2CO32-,則負(fù)極反應(yīng)式:______________________________________。
(5)向BaSO4沉淀中加入飽和碳酸鈉溶液,充分?jǐn)嚢,棄去上層清液,如此處理多次,可使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3,發(fā)生反應(yīng):BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)。已知某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,則 BaCO3的溶度積Ksp=___________。
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【題目】以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)α-氧化鋁,既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3),其制備實驗流程如下:
(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。
(2)加30%的H2O2溶液的目的是_________________________________。
(3)煅燒硫酸鋁銨晶體,發(fā)生的主要反應(yīng)為:
4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3 + 2NH3↑+ N2↑+ 5SO3↑+ 3SO2↑+ 53H2O,將產(chǎn)生的氣體通過下圖所示的裝置。
①集氣瓶中收集到的氣體為___________(填化學(xué)式)。
②KMnO4溶液褪色(MnO4-還原為Mn2+),此褪色過程中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______________。
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【題目】二氧化氯(ClO2)被聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織(WHO)列為AⅠ級高效安全滅菌消毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色氣體,其熔點為-59.5℃,沸點為11.0℃,能溶于水,不與水反應(yīng)。溫度過高,二氧化氯的水溶液可能爆炸。某研究性學(xué)習(xí)小組擬用下圖所示裝置制取并收集ClO2。(加熱和夾持裝置均省略)
(1)在圓底燒瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,在60℃~80℃之間生成C1O2、CO2和一種硫酸鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
(2)A裝置中使用溫度計的目的________________。反應(yīng)開始后,可以觀察到圓底燒瓶內(nèi)的現(xiàn)象是________。
(3)B裝置的作用是______________。
(4)D裝置中的NaOH溶液吸收尾氣中的ClO2,生成物質(zhì)的量之比為的1:1的兩種鹽,一種為NaClO2,另一種為________。
(5)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量,進行了下列實驗:
步驟1:量取ClO2溶液10.0mL,稀釋成100.,0mL試樣;量取V1mL試樣加入到錐形瓶中;
步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,振蕩后,靜置片刻;
步驟3:加入指示劑X,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(已知:2ClO2+8H++10I-=5I2+2Cl-+4H2O;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
指示劑X為________。原ClO2溶液的濃度為_________g·L-1(用含字母的代數(shù)式表示)。
(6)有同學(xué)認(rèn)為KC1O3在酸性條件下與草酸反應(yīng)會生成KCl。請設(shè)計實驗證明A裝置反應(yīng)后的溶液中是否存在C1-,簡要寫出所需試劑、實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論。(已知:AgClO3可溶于水)
_____________________________。
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【題目】在無色透明的酸性溶液中,能大量共存的一組離子是
A. K+、AlO2-、Na+、Cl- B. Na+、Al3+、NO3-、SO42-
C. Fe2+、Na+、Cl-、OH- D. K+、Na+、NO3-、CO32-
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【題目】鉛蓄電池有廣泛的應(yīng)用,由方鉛礦(PbS)制備鉛蓄電池電極材料(PbO2)的方法如下:
査閱資料:①PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
②Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開始沉淀時的PH值分別為1.9、7.0
③不同溫度和濃度的食鹽溶液中PbCl2的溶解度(g L-1):
| 20 | 40 | 60 | 100 | 180 | 260 | 300 |
13 | 3 | 1 | 0 | 0 | 3 | 9 | 13 |
50 | 8 | 4 | 3 | 5 | 10 | 21 | 35 |
100 | 17 | 11 | 12 | 15 | 30 | 65 | 95 |
(1)步驟I中FeCl3溶液與PbS反應(yīng)生成PbCl2和S的化學(xué)方程式為__________________;
加入鹽酸控制pH小于1.0的原因是________。
(2)步驟II中浸泡溶解時采用95℃和飽和食鹽水的目的分別是____________、_____________。
(3)步驟III中將濾液B蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的原因是__________(請用平衡移動原理解釋)。
(4)步驟IV需用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%、密度為1.22 g·cm-3的硫酸溶液,現(xiàn)用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%、密度為1.84 g·cm-3的濃硫酸配制,需用到的玻璃儀器有___________ (填相應(yīng)的字母)。
A.燒杯 B.量筒 C.容量瓶 D.錐形瓶 E.玻璃棒 F.膠頭滴管
(5)用鉛蓄電池為電源,采用電解法分開處理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性廢水(最終Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3, NO2-轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)),其裝置如下圖所示。
①左池中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式是__________________。
②當(dāng)陰極區(qū)消耗2 mol NO2-時,右池減少的H+的物質(zhì)的量為______________ mol。
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【題目】香豆素是廣泛存在于植物中的一類芳香化合物,大多具有光敏性,有的還具有抗菌和消炎作用。它的核心結(jié)構(gòu)是芳香內(nèi)酯A,其分子式為C9H6O2,該芳香內(nèi)酯A經(jīng)下列步驟轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏岷秃突衔顴。
已知:
請回答下列問題:
(1)A中官能團的名稱為_____________;化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
(2)B生成C的反應(yīng)類型為__________________,化合物E的化學(xué)名稱是_________。
(3)寫出A→B的化學(xué)方程式__________________________________________________。
(4)化合物D有多種同分異構(gòu)體,其中一類同分異構(gòu)體是苯的二元取代物,且水解后生成的產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。這類同分異構(gòu)體共有________種;寫出其中核磁共振氫譜有5種峰,且其信號強度之比為1 :1 :2 :2 :2的任一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。
合成
(其他無機原料自選,用反應(yīng)流程圖表示,并注明反應(yīng)條件)。_________
示例:原料……產(chǎn)物
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【題目】常溫下, 下列各組物質(zhì)中,Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是( )
X | Y | Z | |
① | NaOH溶液 | Al(OH)3 | 稀硫酸 |
② | KOH溶液 | SiO2 | 稀鹽酸 |
③ | O2 | N2 | H2 |
④ | FeCl3溶液 | Cu | 濃硝酸 |
A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③
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【題目】將一定量Fe和Fe2O3混合物放入2mol·L-1的HNO3溶液25 mL中,反應(yīng)完成后,無固體剩余,生成224 mL NO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),再向反應(yīng)后的溶液中加入1 mol·L-1的NaOH溶液,要使鐵元素全部沉淀下來,所加NaOH溶液的體積最少是( )
A.45 mL B.50 mL C.40 mL D.無法確定
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【題目】下列物質(zhì)中,既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生氫化反應(yīng)的是
A. 甘油 B. 植物油 C. 乙酸乙酯 D. 高級脂肪酸
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【題目】某烷烴的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3,它的正確命名是
A. 3-甲基己烷 B. 2-乙基戊烷 C. 4-乙基戊烷 D. 2,2-二甲基戊烷
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