【题目】重铬酸钾是一种重要的化工原料,工业上由铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3、SiO2等)制备,制备流程如图所示:
已知:a.步骤①的主要反应为:2FeOCr2O3+4Na2CO3+ 7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2
b.Cr2O42-+2H+ Cr2O72-+H2O,下列说法不正确的是
A. 步骤①反应中Na2CrO4和Fe2O3为氧化产物
B. 步骤①熔融、氧化可以在石英坩埚中进行
C. 滤渣2中含有H2SiO3
D. 步骤④调滤液2的pH使之变小有利于Cr2O72-生成
【答案】B
【解析】
A.由铬铁矿主要成分为FeOCr2O3、SiO2等,由2FeOCr2O3+4Na2CO3+ 7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2分析可知FeOCr2O3中的Fe元素由+2→+3,Cr元素由+3→+6,所以可形成化合物Fe2O3和Na2CrO4,属于氧化产物,故A正确;B. 步骤①熔融、氧化的反应物中含有Na2CO3可以和石英坩埚中的SiO2反应,所以不能在石英坩埚中进行,故B错误;C. 过滤后滤液成分为Na2CrO4、NaNO2和Na2SiO3调节pH后发生SiO32-+2H+=H2SiO3↓,即滤渣2中含有H2SiO3,故C正确;D. 根据已知b.Cr2O42-+2H+→Cr2O72-+H2O步骤④调滤液2的pH使之变小有利于Cr2O72-生成,故D正确;答案:B。
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【题目】下列有关各实验的叙述中正确的是
A. ①澄清石灰水变浑浊,证明蔗糖与浓硫酸反应生成了CO2
B. ②进行H2、NH3、CO2、Cl2、NO、NO2等气体的收集
C. ③当X选用苯时可进行NH3或HCl的吸收,并防止倒吸
D. ④可用于NH3的干燥,收集并吸收多余NH3
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【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = -aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= -bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
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【题目】下列离子方程式正确的是
A. 用氨水吸收过量二氧化硫: NH3·H2O + SO2 = NH4++ HSO3-
B. 实验室用MnO2与浓盐酸加热反应制Cl2:MnO2+4HCl(浓)Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
C. 硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合:Ba2++SO42-=BaSO4↓
D. 硫酸酸化的FeSO4 溶液中加入 H2O2溶液: Fe2++2H ++ H2O2= Fe3++2H2O
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【题目】二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断不正确的是
A. 在0~20min之间,pH=7时R的降解速率为7×10-6mol·L-1·min-1
B. R的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响
C. 在这三种pH条件下,二氧化钛对pH=2的R溶液催化降解效率最好
D. 在0~50 min之间,R的降解百分率pH=2等于pH=7
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【题目】实验室用无水乙酸钠和碱石灰混合制甲烷:CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3,为了探究甲烷的化学性质,进行了以下实验,B装置中的试剂为溴水或酸性KMnO4溶液,一段时间后,无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。所需装置如图(部分夹持仪器已略去):
(1)写出H装置中反应的离子方程式:______________________。
(2)C装置中的试剂为___________。
(3)实验测得消耗的CH4和CuO的质量比为1∶20,则D中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为______
(4)实验开始前,先在G装置的大试管上套上黑色纸套,反应结束后,取下黑色纸套,使收集满气体的试管置于光亮处缓慢反应一段时间,观察到的现象有:
①试管中有少量白雾;
②导管内液面上升
③_______
④_______
(5)有关该实验的说法,正确的是______(填字母)。
A.若B装置中的试剂是溴水,溴水无明显变化,说明CH4不能与卤素单质反应
B.若B中是酸性高锰酸钾溶液,溶液无明显变化,说明通常情况下甲烷难以被强氧化剂氧化
C.硬质玻璃管中的黑色固体粉末变红,说明甲烷具有氧化性
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【题目】葡萄酒等果酒易发生变质,常加入抗氧化剂。如图是一种抗氧化剂的制取装置。实验前已除尽装置内的空气,实验后装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出。
(1)实验前除尽装置内空气的原因是___。
(2)装置Ⅰ中的玻璃仪器的名称___。
(3)要从装置Ⅱ中获得纯净的晶体,操作方法是___。
(4)下列可用于装置Ⅲ的为___(填序号)。
(5)设计实验证明Na2S2O5晶体在空气中可能被氧化,实验方案是___。
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【题目】关于下列粒子的描述不正确的是( )
A. PH3的电子式为,其热稳定性不如NH3
B. HS-的电子式为,是含有极性键的18电子的粒子
C. CH2Cl2的电子式为,是结构呈正四面体的分子
D. KF的电子式为,它是易溶于水的离子化合物
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【题目】化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制备:C4H10(g) C4H8(g) + H2(g)ΔH=+139 kJ/mol
(1)该反应的化学平衡常数的表达式为_________________。
(2)一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的
影响如下图所示。
①判断p1、p2的大小关系:p1_________________(填“>”或“<”)p2,理由是_________________。
②若异丁烷的平衡转化率为40%,则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为______%(保留小数点后1位)。
(3)目前,异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。
温度/℃ | 570 | 580 | 590 | 600 | 610 | |
以γ-Al2O3为载体 | 异丁烷转化率/% | 36.41 | 36.49 | 38.42 | 39.23 | 42.48 |
异丁烯收率/% | 26.17 | 27.11 | 27.51 | 26.56 | 26.22 | |
以TiO2为载体 | 异丁烷转化率/% | 30.23 | 30.87 | 32.23 | 33.63 | 33.92 |
异丁烯收率/% | 25.88 | 27.39 | 28.23 | 28.81 | 29.30 |
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是____________(填字母序号)。
a.载体会影响催化剂的活性
b. 载体会影响催化剂的选择性
c.载体会影响化学平衡常数
②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因:___________。
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