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(10分)工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下:
某研究小組在實驗室用重晶石(主要成分BaSO4)對工業(yè)過程進(jìn)行模擬實驗。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
⑴氣體用過量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為 。 (2)反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。
(3)“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。
①下列措施中,有利于降低大氣中CO2濃度的有: 。(填字母)
a.減少化石燃料的使用 b.植樹造林,增大植被面積
c.采用節(jié)能技術(shù) d.利用太陽能、風(fēng)能
②將CO2轉(zhuǎn)化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)。CO2轉(zhuǎn)化成有機物的例子很多,如:
a.6CO2 + 6H2OC6H12O6 b.CO2 + 3H2CH3OH +H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH d.2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O
以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是 ,原子利用率最高的是 。
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(10分)最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状!熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:
⑴在合成塔中,若有4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng),可放出4947 kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________;下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________.
A.升高溫度 B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑵在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。
已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為:4OH-—4e-=O2↑+2H2O
則陰極反應(yīng)為: 。
⑶常溫下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3) c(CO32-) (填“>”、“=”或“<”),原因是
(用離子方程式和必要的文字說明)。
⑷某同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積(Ksp)分別為4.96×10-9、2.58×10-9。應(yīng)該選用的試劑是 。
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下列說法正確的是
A.自來水廠可用硫酸鐵對水進(jìn)行消毒殺菌
B.工業(yè)上通過電解AlCl3飽和溶液制備金屬鋁
C.蛋白質(zhì)、葡萄糖和脂肪都可以在人體中發(fā)生水解
D.某溫度下NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)能自發(fā)進(jìn)行,則其△H<0
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(10分)鈦被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。
Ⅰ.目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是:第一步 首先將金紅石(TiO2)、炭粉混合,在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4;第二步 在氮氣氛圍中用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦。
已知:① C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1 ② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H=-566kJ·mol-1 ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141kJ·mol-1
則:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H= 。
Ⅱ.納米TiO2可通過TiCl4水解制備,過程為:在冰水浴強力攪拌下,將一定量的TiCl4滴加到溶有HCl和(NH4)2SO4的冰的TiCl4水溶液中,控制TiCl4濃度為1.1mol/L時撤去冰浴,逐步升溫到95℃,恒溫水解1h后,滴加氨水,調(diào)節(jié)溶液pH約為6,自然冷卻后過濾,產(chǎn)物經(jīng)水洗至無Cl-和SO42-后,再用乙醇洗滌3遍,高溫煅燒2h制備納米TiO2。⑴TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化學(xué)方程式為_____________________。
⑵簡述升溫和調(diào)節(jié)溶液pH的目的: 。
Ⅲ.在制造TiO2過程中,需要測定Ti(Ⅳ)的含量。測定時首先將TiO2溶解為鈦液,然后取10mL用水沖稀10倍,加過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應(yīng):
Ti(Ⅳ)+Al→Ti3++Al3+。過濾后,取出濾液20mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,再加5 mL蒸餾水振蕩,用酸式滴定管滴加0.1mol/L FeCl3溶液,終點到來時,用去了30mL的FeCl3溶液。⑴滴定終點的現(xiàn)象是____________________________________。[來
⑵原鈦液的物質(zhì)的量濃度為 。
⑶若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,則使Ti(Ⅳ)的含量測定結(jié)果_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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(12分)工業(yè)生產(chǎn)無鐵硫酸鋁,以硫酸浸取鋁土礦得含鐵(Fe2+和Fe3+)的硫酸鋁溶液,加熱到一定溫度,攪拌,加入一定量高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液,在溶液中生成活性二氧化錳,調(diào)節(jié)溶液的pH,反應(yīng)一段時間,F(xiàn)e (OH) 3和二氧化錳發(fā)生吸附共沉作用,最終得到無鐵硫酸鋁產(chǎn)品。
(1)KMnO4首先將Fe2+氧化為Fe3+,其本身被還原為MnO2,反應(yīng)的離子方程式為 ▲ 。
(2)寫出高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 ▲ 。實驗證明,n(MnO2)/n(Fe)控制在4∶1時,除鐵效果較好。若溶液中亞鐵離子和鐵離子濃度均為0.03 mol/L,為達(dá)到較好的除鐵效果,每1 L溶液應(yīng)加入高錳酸鉀的物質(zhì)的量為 ▲ 。
(3)調(diào)節(jié)pH的作用是 ▲ 。
(4)操作1的名稱為 ▲ ,操作2的名稱為 ▲ 。
(5)下列有關(guān)工藝的說法正確的是 ▲ 。(填字母序號)
A.可以向溶液中再加入鋁土礦粉等調(diào)節(jié)pH
B.溶液的堿性越強,則除鐵效果越好,但同時會影響硫酸鋁的產(chǎn)率
C.活性二氧化錳生成量應(yīng)適宜,不足時鐵的去除率較低,過量時會增加成本
D.可以直接向溶液中加入二氧化錳粉末以除去Fe (OH) 3
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金屬腐蝕在生活和生產(chǎn)中相當(dāng)普遍。下列措施能防止金屬腐蝕的是
A.將銅鋁導(dǎo)線焊接在一起使用
B.將輸送自來水的鐵管表面鍍鋅
C.經(jīng)常用自來水沖洗生鐵制品
D.將輸油鑄鐵管道埋在潮濕、疏松的土壤中
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出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是( ) A. 錫青銅的熔點比純銅高
B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護(hù)作用
C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢
D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程,但不是化學(xué)反應(yīng)過程
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在火燒圓明園時流失了大量的國寶,如:銅鑄的鼠首和兔首。普通銅器時間稍久容易出現(xiàn)銅綠,其主要成分是〔Cu2(OH)2CO3〕,這兩件1760年銅鑄的國寶在240多年后看上去仍然熠熠生輝不生銹,下列對其原因的分析最可能的是
A.它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金
B.環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去
C.銅的金屬活動性比氫小,因此不易被氧化
D.它是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金
不定項選擇題(本題包括6小題,每小題4分,共24分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案只有1個選項,多選時,該題為0分;若有2個正確選項,只選1個且正確得2分;選2個且都正確給4分;但只要錯選1個,該小題0分)
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某課外活動小組,為研究金屬的腐蝕與防護(hù)的原理,做了如下實驗:將剪下的一塊鍍鋅鐵片,放入錐形瓶中,并滴入少量食鹽水將其浸濕,再加數(shù)滴酚酞試液,按如圖的裝置進(jìn)行實驗,過一段時間后觀察。下列現(xiàn)象不可能出現(xiàn)的是
A. B中導(dǎo)氣管中產(chǎn)生氣泡
B. B中導(dǎo)氣管里形成一段水柱
C. 金屬片剪口變紅
D. 鋅被腐蝕
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下列描述中,不符合生產(chǎn)實際的是
A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽極
B.電解法精煉粗銅,用純銅作陰極
C.電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極
D.在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極
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