【题目】半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2 和H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料N2和H2。
(1)在使用铜催化剂和加热条件下,半水煤气主要成分间发生反应实现了 CO 变换,其化学方程式为:________。
(2)吸收法是脱除CO2的方法之一。已知:
溶质 | Na2CO3 | K2CO3 |
20℃1L饱和溶液中溶质的物质的量mol | 2.0 | 8.0 |
溶质价格(元/kg) | 1.25 | 9.80 |
若选择Na2CO3溶液作吸收液,其优点是_;缺点是_。如果选择K2CO3溶液作吸收液,用某种方法可以降低成本,写出这种方法涉及的化学方程式:_。
(3)将一定体积半水煤气依次通过装置Ⅰ~Ⅴ(最后通入氮气确保反应、吸收完全),可以 测定其中H2以及 CO 的物质的量。
可供选用的装置如下所示(省略夹持仪器):
为装置Ⅰ~Ⅴ选择合适的装置与试剂:
装置 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
a | a | _ | _ | b | |
试剂 | _ | 浓硫酸 | CuO | _ | _ |
装置Ⅰ、Ⅱ的作用是____________。要确定半水煤气中H2物质的量,应测量的数据是______。
【答案】 价格便宜 吸收二氧化碳的能力差
氢氧化钠溶液 c b 无水硫酸铜 氢氧化钠固体 除去半水煤气中的二氧化碳和水蒸气 装置Ⅳ增加的质量
【解析】
(1)在使用铜催化剂和加热条件下,半水煤气主要成分一氧化碳与水反应生成二氧化碳和氢气,实现了 CO 变换,其化学方程式为:。
(2)碳酸钠比碳酸钾价格便宜,但饱和溶液条件下,碳酸钠溶液浓度比碳酸钾小,吸收二氧化碳的能力差;碳酸钾吸收二氧化碳生成碳酸氢钾,加热碳酸氢钾可以得到碳酸钾,同时生成水和二氧化碳,再循环利用,反应方程式为:。
(3)先要用氢氧化钠溶液除去半水煤气中的二氧化碳,然后干燥,通过灼热的氧化铜,氢气与灼热的氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再通过无水硫酸铜吸收生成的水,最后用氢氧化钠固体吸收生成的二氧化碳,通过测定生成得到水和二氧化碳的质量,来确定半水煤气中H2以及CO的物质的量;故有:
装置 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
a | a | c | b | b | |
试剂 | 氢氧化钠溶液 | 浓硫酸 | CuO | 无水硫酸铜 | 氢氧化钠固体 |
装置Ⅰ、Ⅱ的作用是除去半水煤气中的二氧化碳和水蒸气。要确定半水煤气中H2物质的量,应测量的数据是装置Ⅳ增加的质量。
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【题目】《燔石》中介绍了“烧石成灰”的方法:将煤饼和石灰石隔层垒堆,木材放在最下方,通过烈火灼烧即可制成生石灰(如图所示)。同时,也介绍了生石灰的用法:“置于风中,久自吹化成粉。急用者以水沃之,亦自解散。”(注释:“沃”:浇)
(1)从能源角度分析,煤属于_______________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)从燃烧条件分析,“铺薪其底”中置于最底层的木材对煤饼燃烧的作用是_________________。
(3)从原理角度分析,写出煅烧石灰石制得生石灰的化学方程式_________________。
(4)从类别角度分析,“久自吹化成粉”,生石灰久置于空气中形成的“粉”,其成分的物质类别不可能是_________________。
A 酸
B 碱
C 氧化物
D 盐
(5)从能量角度分析,“ 急用者以水沃之”,生石灰与水的反应是将__________能转化为_____________能。
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【题目】水和溶液与人们的生产生活密切相关。
(1)我国研制出比漂白粉更高效的饮用水消毒剂“ClO2”,完成制取ClO2反应的化学方程式:Cl2+ 2NaClO2= 2ClO2+________。
(2)衣服上沾有的油污可用汽油洗去,是因为汽油能____(填“溶解”或“乳化”)油污。
(3)在0℃时,氮气的溶解度为0.024的含义是___________________________________。
(4)M物质的溶解度随温度的升高而增大。将80gM物质加入50g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图所示。
①A点时溶液中剩余固体的质量为________g。
②A、B、C三点所对应的溶液,属于饱和溶液的是____(填字母)。
③在40℃时,M物质的溶解度为_______g。
④若保持溶剂的质量不变,从C点对应的溶液获得M的晶体,可以采用的方法是_________。
(5)实验室用68g质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,若过氧化氢完全分解,最多可产生氧气的质量是多少?(写出计算过程)___
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【题目】某化工厂排放的废水中含有H2SO4和CuSO4两种污染物。为测定废水中两种污染物的含量,给该化工厂提供污水处理的参考,某化学小组进行了以下实验:取该废水100g,向其中加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,测得生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示:
回答下列问题(写出计算过程):
(1)恰好完全反应时,产生沉淀的质量 g;
(2)废水中CuSO4的质量分数为多少?
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【题目】化合物中某一种元素的原子短缺可形成非整比化合物,这类化合物中各类原子的相对数目不能用简单整数比表示,如Fe0.9O、PbO1.9等。非整比化合物是新型的功能材料,具有很大的科技价值。
(1)PbO1.9中铅元素具有+2、+4 两种价态,其中+4 价铅占铅总量的_______。
(2)如图所示,Fe0.9O可用于CO2的综合利用。
①请写出该转化的两个优点:___________、__________。
②若用1mol Fe0.9O与足量的CO2完全反应可生成_g C(碳)。
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【题目】鱼油中富含的DHA(化学式为C22H32O2)是大脑细胞形成和发育不可缺少的物质,下列对DHA的说法正确的是( )
A.DHA的相对分子质量为328g
B.DHA中C、H、O三种元素的质量比为12:32:16
C.DHA分子中C、H、O三种原子的个数比为11:16:1
D.DHA中碳元素的质量分数=×100%
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【题目】甲醛(CH2O) 为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,是重要的工业原料。由于甲醛影响人体健康,国家标准规定室内甲醛浓度不高于0.08 mg/m。下面介绍几种吸收甲醛的方法。
活性炭包活性炭内部有大量细微孔道,可吸附甲醛。
空气净化器其内置主要有电机和滤网。电机可加快抽入气体的循环流动速度。滤网除活性炭滤网外,还有静电驻极过滤网、光触媒滤网等。静电驻极过滤网靠静电力捕获带电微粒,但不能捕获甲醛。光触媒滤网在紫外线照射下产生氧化能力极强的物质,该物质可杀菌和分解甲醛等有机污染物。
植物某小组在3个密闭容器内分别放入吊兰、绿萝和芦荟,测定0 ~ 24 h甲醛的浓度,计算不同植物对甲醛的去除率(见表),比较其吸收效果,并绘制了吊兰的吸收曲线(如图)。柚子皮和菠萝不具有吸附性,也不与甲醛反应,常温下只能靠自身的气味掩盖甲醛的味道。
吊兰 | 绿萝 | 芦荟 | |
0 h时甲醛的 浓度(mg/m3) | 0.88 | 0.80 | 1.13 |
24 h时甲醛的 浓度(mg/m3) | 0.13 | 0.07 | 0.19 |
去除率(%) | 85.2 | 91.3 | 83.2 |
以上方法效果不一,可根据不同情况选用适合的方法。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)甲醛(CH2O) 属于______(填序号,下同)。
A 混合物
B 化合物
C 氧化物
(2)空气净化器吸收甲醛比活性炭包效率高的原因是______(答1条即可)。
(3)依图分析,吊兰吸收效率最高的时间是______。
A 0 ~ 1 h
B 1 ~ 2 h
C 7 ~ 8 h
(4)依表判断,吸收效果最好的植物是______。
(5)下列说法正确的是______。
A 甲醛是重要的工业原料,但使用时需考虑其对环境的影响
B 空气净化器的每层滤网都可以吸收甲醛
C 本实验中,3种植物都不能使密闭容器内甲醛含量降低至国家标准以下
D 柚子皮和菠萝吸收甲醛的效果较好
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【题目】溶液与人类生产、生活密切相关。
(1) A、B、C三种固体物质的溶解度曲线如图所示。
①t1°C时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的顺序是____________________。
②t2°C时,完全溶解agA物质最少需要水的质量是______________g。
③t2°C时,相同质量的A、B饱和溶液中,A的饱和溶液中所含水的质量____________B的饱和溶液中所含水的质量(填“大于”、“等于” 或“小于”)。
(2)将45g10%的氯化钠溶液配成为0.9%的氯化钠溶液,得到氯化钠溶液的质量是______________g。
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【题目】我国科学家在水煤气变换中引入了高效催化体系,使该反应可在120℃时进行,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应过程中,每消耗1个甲分子,同时消耗1个乙分子
B.反应每消耗28g甲,可生成44g丙
C.反应前后分子的总数不变
D.该过程体现了催化剂吸附微粒的选择性
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