铁粉与水蒸气在高温条件下反应
[化学—选修2:化学与技术]七水硫酸镁( MgSO4.7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣——硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。 表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 表2两种盐的溶解度(单位为g/l00g水) 硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下: 根据以上流程图并参考表格pH和溶解度数据,试回答下列问题: (1)硼镁泥加入浓硫酸时,FeO发生的变化是(选填序号)。 a.被钝化b.被氧化c.被溶解 (2)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH =5—6,再加入NaClO溶液加热煮沸,其目的有: ①将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,该反应的离子反应方程式为。 ② ,该反应的离子反应方程式为。 (3)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有、等物质(填化学式)。 (4)沉淀C的化学式是,过滤III需趁热过滤的理由是。
硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下: 已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)△H>0 (ⅱ)有关物质的Ksp和沉淀时的pH如下:
(1)步骤Ⅰ中生成PbCl2的离子方程式_______,加入盐酸控制pH值小于2,原因是_______。 (2)用化学平衡移动原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因______。若原料中FeCl3过量,则步骤Ⅱ得到的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_______。 (3)写出步骤Ⅲ中PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式______。 (4)请用离子方程式解释滤液2加入H2O2可循环利用的原因______。 (5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为_______。 (6)双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,利用铅蓄电池电解硫酸钠溶液可以制取硫酸和氢氧化钠,并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是____。 A.A溶液为氢氧化钠,B溶液为硫酸 B.C1极与铅蓄电池的PbO2电极相接、C2极与铅蓄电池的Pb电极相接 C.当C1极产生标准状况下11.2 L气体时,铅蓄电池的负极增重49g D.该电解反应的总方程式可以表示为:2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑
(14分)I.CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1="a" kJ/mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2="b" kJ/mol 2CO(g)+O2(g) =2CO2(g) △H3="c" kJ/mol (1)求反应CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g) △H= kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。 (2)一定条件下,等物质的量的(1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为。 (3)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g) =CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题: ①250~300℃时,乙酸的生成速率降低的原因是。 ②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是。 Ⅱ.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示: Na2SX 2Na+xS (3<x<5) (4)根据上表数据,判断该电池工作的适宜温度应为(填字母序号)。 A.100℃以下 B.100℃~300℃ C.300℃~350℃ D.350℃~2050℃ (5)关于钠硫电池,下列说法正确的是(填字母序号)。 A.放电时,电极A为负极 B.放电时,Na+的移动方向为从B到A C.充电时,电极A应连接电源的正极 D.充电时电极B的电极反应式为SX2--2e-=xS (6)25℃时,若用钠硫电池作为电源电解500mL 0.2mol/L NaCl溶液,当溶液的pH变为l3时,电路中通过的电子的物质的量为mol,两极的反应物的质量差为g。(假设电解前两极的反应物的质量相等)
在化学反应中,反应物转化成生成物,必然发生能量的变化。 (1)下列说法正确的是。
(2)25 ℃、101 kPa条件下,16g液态N2H4与双氧水充分反应生成氮气和气态水放出320.8 kJ热量,写出热化学方程式。 (3)101 kPa条件下,氮气和氢气反应生成氨气的能量变化如下图示意: 又已知:①b=1219; ②25 ℃、101 kPa下N2 (g)+3H2(g)2 NH3(g)△H ="-184" kJ·mol-1,则a=。
(7分) 固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = -49.0 kJ·mol-1。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。 (1)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。 (2)下列时间段平均反应速率最大的是__________。 A.0~1min B.1~3min C.3~8min D.8~11min (3)求平衡时CO2的转化率。 (4)在恒温恒容的条件下,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。 A.K不变B.容器内压强保持不变 C.v正(H2)=3v正(CO2)D.容器内的密度保持不变 (5)仅改变某一实验条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是,曲线Ⅲ对应的实验条件改变是。 A.升高温度 B.增大压强 C.加入的催化剂 D.降低温度 E.减小压强