Cu2+和Pb2+的去除率.結(jié)果如圖所示.當混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時.也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+.其原因是 ,當混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時.隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加.Cu2+和Pb2+的去除率不升反降.其主要原因是 .">
【題目】木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的,均屬混合物。沒有固定的幾何外形,所以稱為無定形碳,在工業(yè)上有著重要用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)木炭與硫黃、火硝(硝酸鉀)按一定比例混合即為黑火藥。黑火藥爆炸時生成硫化鉀、氮氣和二氧化碳。黑火藥爆炸的化學方程式為____________。若有15g木炭參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為____________。
(2)工業(yè)上的炭黑是由烴類裂解而制得的高度分散性的黑色粉末狀物質(zhì)。
①已知幾個反應(yīng)的熱化學方程式:
C(s)+O2 (g)CO2(g) ΔH1=393.5 kJmol1
2H2(g)+O2 (g)2H2O(1) ΔH2=571.6 kJmol1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH3=890.3 kJmol1
則由天然氣生產(chǎn)炭黑的熱化學方程式為____________。
②右圖是溫度對天然氣生產(chǎn)炭黑轉(zhuǎn)化率的影響,下列有關(guān)說法正確的是____________。
A. 甲烷裂解屬于吸熱反應(yīng)
B. 增大體系壓強,能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
C. 在反應(yīng)體系中加催化劑,反應(yīng)速率增大
D. 升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小
(3)活性炭可以用來凈化氣體和液體。
①用活性炭還原氮氧化物,可防止空氣污染。向1 L密閉容器加入一定量的活性炭和NO,某溫度下發(fā)生反應(yīng)C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g),測得不同時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:
物質(zhì)的量/mol 時間/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.200 | 0 | 0 |
10 | 0.116 | 0.042 | 0.042 |
20 | 0.080 | 0.060 | 0.060 |
30 | 0.080 | 0.060 | 0.060 |
此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________ (保留兩位小數(shù))。10~20min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率為____________;若30 min后升高溫度,達到新平衡時,容器中c(NO)∶c(N2)∶c(CO2)=2∶1∶1,則該反應(yīng)的ΔH____________0(填“>”、“<”或“=”)。
②活性炭和鐵屑混合可用于處理水中污染物。在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分數(shù)不同的鐵炭混合物對水中span>Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如圖所示。當混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是____________;當混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是____________。
【答案】 2KNO3+ S + 3C = K2S + N2↑+3CO2↑ 5NA CH4(g)C(s) +2H2(g) ΔH =+74.8kJmol1 A C 0.56 0.0036molL1min1 < 活性炭對Cu2+和Pb2+有吸附作用 炭的質(zhì)量分數(shù)減少,混合物中微電池數(shù)目減少
【解析】(1)根據(jù)題目描述可得,黑火藥爆炸的化學方程式為2KNO3+ S + 3C = K2S + N2↑+3CO2↑。
該反應(yīng)中3molC參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為12mol,所以15g木炭參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為=。
(2) ①這三個反應(yīng)分別記作①②③,則由③-②-①可得:CH4(g)= C(s)+ 2H2(g) ΔH=+74.8 kJmol1;
②由圖象可知,天然氣生產(chǎn)炭黑的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,說明甲烷裂解是吸熱反應(yīng),則A正確;這是一個氣體體積增大的反應(yīng),所以增大壓強,反應(yīng)向逆向進行,甲烷的轉(zhuǎn)化率是降低的,故B錯誤;催化劑能加快反應(yīng)速率,縮短達到平衡的時間,所以C正確;甲烷裂解是一個吸熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)是增大的,故D錯誤。所以正確答案為AC。
(3)①30分鐘反應(yīng)已達平衡,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K= =0.56;10~20min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率為ν(NO)= 0.0036 mol/(Lmin);若30 min后升高溫度,達到新平衡容器中c(NO)∶c(N2)∶c(CO2)=2∶1∶1,此時K1=0.25<K=0.56,所以升高溫度平衡向左移動,則該反應(yīng)ΔH<0,即是放熱反應(yīng);
②活性炭具有吸附作用,可能吸附少量的Cu2+和Pb2+而除去;隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加,炭的質(zhì)量分數(shù)在減少,一方面鐵與炭形成的微電池數(shù)目在減少,另一方面活性炭的吸附作用也減少了,所以Cu2+和Pb2+的去除率不升反降。
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【題目】1998年諾貝爾化學獎授予科恩(美)和波普爾(英)以表彰他們在理論化學領(lǐng)域作出的重大貢獻。他們的工作使實驗和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質(zhì),引起整個化學領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場革命的變化。下列說法正確的是
A.化學不再是純實驗科學B.化學不再需要實驗
C.化學不做實驗,就什么都不知道D.未來化學的方向還是經(jīng)驗化
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【題目】某研究小組的同學用下圖所示裝置進行氯氣的性質(zhì)實驗。
請回答:
(1)若要得到干燥的氯氣,則①中所加的試劑應(yīng)為_____。
(2)若①中盛放的是濕潤的紅紙條,則觀察到的現(xiàn)象為_____。
(3)若①要驗證氯氣具有氧化性,則所用的溶液不能是_____(填序號)。
a. FeCl2 b. 溴水 c. KI溶液
(4)裝置②中反應(yīng)的離子方程式是_____。
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【題目】反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),700℃時平衡常數(shù)為1.47,900℃時平衡常數(shù)為2.15.下列說法正確的是( 。
A.升高溫度該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
B.該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K=
C.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D.增大CO2濃度,平衡常數(shù)增大
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【題目】工業(yè)上利用氯堿工業(yè)中的固體廢物鹽泥(主要成分為Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4,除此之外還有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。)與廢稀硫酸反應(yīng)制備七水硫酸鎂,產(chǎn)率高,既處理了三廢,又有經(jīng)濟效益。其工藝流程如下:
已知:
i)部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH
沉淀物 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
pH值(完全沉淀) | 10.02 | 8.96 | 3.20 | 4.70 | 11.12 |
ii)兩種鹽的溶解度圖(單位為g/100g水)
根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度圖,請回答下列問題。
(1)酸解時,加入的酸為____________,在酸解過程中,想加快酸解速率,請?zhí)岢鰞煞N可行的措施____________、____________。
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO2沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是____________。
(3)本工藝流程多次用到抽濾操作,其優(yōu)點在于____________,四次抽濾時:抽濾①所得濾渣A的成分為____________、CaSO4;抽濾②所得濾渣B的成分為MnO2、____________、____________;抽濾③所得濾液C中主要雜質(zhì)陽離子的檢驗方法是____________;抽濾④將產(chǎn)品抽干。
(4)依據(jù)溶解度曲線,操作M應(yīng)采取的方法是適當濃縮,____________。
(5)每制備1噸MgSO4·7H2O,需要消耗鹽泥2噸。若生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化率為70%,則鹽泥中鎂(以氫氧化鎂計)的質(zhì)量分數(shù)約為____________。
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【題目】某研究小組利用廢棄的鐵鋁混合物(含F(xiàn)e、Al、Al2O3、Fe2O3)回收金屬鋁和鐵,實驗流程設(shè)計如下:
(1)寫出①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________、_____________。
(2)下列說法正確的是_________。
a. ②中發(fā)生的是非氧化還原反應(yīng)
b. ③中所得溶液D中含有Fe2+和Fe3+
c. ④和⑤分別采用電解法和熱還原法
(3)由溶液D制取Fe2O3的實驗過程是 ______________。
(4)該樣品中Al2O3的質(zhì)量分數(shù)是_____________。
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【題目】CH3OH是一種無色有刺激性氣味的液體,在生產(chǎn)生活中有重要用途,同時也是一種重要的化工原料.
(1)已知CH3OH(g)+ O2(g)CO2(g)+2H2(g)能量變化如圖,下列說法正確的是______
A.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程是一個吸收能量的過程
B.H2的生成速率與CH3OH的消耗速率之比為1:2
C.化學變化不僅有新物質(zhì)生成,同時也一定有能量變化
D.1molH-O鍵斷裂的同時2molC=O鍵斷裂,則反應(yīng)達最大限度
(2)某溫度下,將5molCH3OH和2molO2充入2L的密閉容器中,經(jīng)過4min反應(yīng)達到平衡,測得c(O2)=0.2mol·L-1,4min內(nèi)平均反應(yīng)速度v(H2)=__________ ,則CH3OH的轉(zhuǎn)化率為______ 。
(3)甲醇燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由甲醇、空氣、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成,則下列說法正確的是 ______
A.電池放電時通入空氣的電極為負極
B.電池放電時負極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-=CO2↑+2H2O
C.電池放電時,電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱
D.電池放電時每消耗6.4gCH3OH轉(zhuǎn)移1.2mol電子
(4)寫出甲醇燃料電池在酸性條件下負極的反應(yīng)式為 ______ .
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【題目】將等物質(zhì)的量的A和B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)5分鐘后,測得D的濃度為0.5mol/L,A和B濃度比c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(Lmin).
(1)A在5min末的濃度是多少?
(2)B的平均反應(yīng)速率是多少?
(3)D的平均反應(yīng)速率是多少?
(4)x值是多少?
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【題目】材料的不斷發(fā)展可以促進社會的進步.
①“天宮二號”內(nèi)大量使用了碳纖維復合材料,在碳纖維復合材料中,碳纖維屬于(填“增強材料”或“基體材料”);資源艙大量采用鋁鋰合金,選用鋁鋰合金而不選用鐵合金的主要原因是 .
②“天宮二號”姿控系統(tǒng)使用耐輻照石英玻璃作為光學材料,石英玻璃主要成分的化學式為 .
③聚乙烯塑料常用于食品包裝,聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 , 聚乙烯塑料屬于(填“熱固性”或“熱塑性”)塑料.
④2015年某研究機構(gòu)用一種新材料鎳納米粒子作催化劑,將二氧化碳和氫氣在加熱條件下轉(zhuǎn)化為甲烷,該反應(yīng)的化學方程式為 .
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