硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下: 已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:13℃)。 (1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是,原料中的金属钠通常保存在中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有,,玻璃片和小刀等。 (2)请配平第①步反应的化学方程式: NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3
(3)第②步分离采用的方法是;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是。 (4)NaBH4(s)与水反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是。
实验室用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2气体时,可用NaOH溶液或Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体。(1)用NaOH溶液吸收多余的SO2气体,若两者恰好反应生成Na2SO3溶液,则Na2SO3溶液中各微粒间浓度关系正确的是_______。
(2)用Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体,写出SO2与Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式__________(3)用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2气体一段时间后,吸收液中一定存在的离子有H+、Fe2+、SO42-和极少量 的OH-。某同学认为还可能存在其他离子,并提出假设进行实验探究。①提出合理假设:假设1:还存在HSO3-、SO32-;假设2:还存在Fe3+;假设3:___________________……②设计实验方案
含碳化合物在国民经济中占有重要地位。含碳化合物的性质、制备等一直是中学化学研究的焦点。研究情境一:工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯 △H=-166kJ·mol-1,平衡常数K其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行。第一步: ΔH1,平衡常数K1第二步:H2(g) +CO2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH2=-41kJ·mol-1,平衡常数K2(1)上述第一步反应的ΔH1=____________,K、K1、K2之间的关系是________________。(2)某化学研究性学习小组模拟工业用乙苯与CO2脱氢生产苯乙烯。在3L固定容积密闭容器内,乙苯与CO2的反应在I、II、III三种不同的条件下进行实验。乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol·L-1和3.0mol·L-1,其中实验I在T1°C,0.3MPa,而实验II、III分别改变了实验其他条件。乙苯的浓度随时间的变化如图所示。①实验I 苯乙烯在0—50min的平均反应速率是____________。②实验III改变的条件可能是_______________________________________________。③对于实验I,下列叙述能说明乙苯与CO2反应达到平衡的是_______。a.平衡常数K不再增大 b.CO2的转化率不再增大c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d.反应物不再转化为生成物研究情境二:2013年12月14日21时11分,嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆,标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。(3)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L气体(标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量是________mol。(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO + O2,同时生成的CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应是:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应是__________________。
(14分) CuCl是有机合成的重要催化剂,并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质),生产CuCl的工艺流程如下:
已知:CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2-,CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。(1)煅烧的主要目的是: 。(2)操作Ⅰ为调节溶液的PH值,范围为 ,加入的物质X可以是( )A、CuO B、Cu(OH)2 C、NaOH 溶液 D、CaCO3(3)滤渣Ⅱ的主要成分是 。(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl2-,请写出反应的离子方程式: 。 (5)在反应Ⅰ中,温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液,主要目的是: 。 (6)常温下,已知CuOH的KSP为1.0×10-14,则Cu++H2O CuOH + H+的平衡常数为: 。
(18分)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。(1)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。①在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。②在T3温度下,向2L密闭容器中充入10molN2与5mo1O2,50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,则该反应的速率v (N2)=___________________。该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol,则达到平衡后N2的转化率为____________。(2)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,用阴极排出的溶液可吸收NO2。①阳极的电极反应式为_____________________。②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32—生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。(3)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol·L的醋酸与b molLBa(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=______________________(用含a和b的代数式表示)。
.(本题16分)为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。实验步骤:1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后停止。5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。回答下列问题:(1)甲中发生反应的化学方程式为___________________________________________。(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是__________________。(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________________________。(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是___________(用“I”、“II”、“III”代号回答)。(5)若要用以上甲和丙装置证明氧化性为:Cl2> Fe3+> I2的结论,则步骤为:①往丙的漏斗中加入两种试剂_________、_________和一种溶剂__________。②将甲装置中产生的Cl2慢慢通入丙中,观察丙的漏斗中溶液颜色变化。③如果观察到丙中溶液_______________________________________则结论正确。④停止通入Cl2。