氮化硼(BN)陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼(BN)的原料之一,某工厂利用硼砂(主要成分为Na2B4O7•10H2O,杂质中含少量Fe3+)制备硼(B)单质的部分流程如图所示:
请完成下列问题:
(1)粉碎硼砂的目的是 。
(2)操作A的名称是 。
(3)滤渣的成分为 (填化学式)。
(4)写出H3BO3加热分解的化学方程式 。
(5)“制硼”反应的化学方程式为 。
能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。 (1)氧化还原法消除氮氧化物的转化如下: ①反应I为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是mol。 ②反应II中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是。 (2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现氮氧化物的循环转化,主要反应为: NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=-41.8 kJ·mol-1 已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1。 写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程 式。 (3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为: 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);该反应 平衡常数表达式为K=。 (4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应: CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)△H<0。 在容积均为V L的I、II、III三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数υ(CO)%如图所示, 此时I、II、III三个容器中一定达到化学平衡状态的是;若三个容器内的反应再经过一段时间后都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是。 (5)据报道以二氧化碳为原料,采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如下图所示。电解时,b极上生成乙烯的电极反应式为___________________.
查尔酮类化合物是黄酮类药物的主要合成中间体。 (1)下列查尔酮类化合物I的说法正确的是。
(2)反应①是制取查尔酮类化合物的一种方法: 化合物III的分子式是,1mol化合物III最多能与mol H2发生加成反应。 (3)化合物II可由化合物IV(分子式:C8H10O)在Cu催化氧化下制得,则化合物IV的结构简式为,化合物IV的一种同分异构体V为芳香族化合物,其核磁共振氢谱上有四组峰,峰面积之比为为1∶1∶2∶6,则V的结构简式为(任写一种)。 (4)聚合物是一种高分子材料,请利用类似反应①方法,用丙烯和丙醛为有机物原料合成该聚合物的单体。合成过程中涉及的反应方程式为。
由钛铁矿(主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3)制备TiCl4、绿矾等产品的一种综合工艺流程图如下: 【提示】TiO2+的水解平衡TiO2++(n+1)H2O TiO2.n H2O+2H+ 回答下列问题: (1)硫酸与二氧化钛反应的离子方程式是。 (2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH =+140 kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH =-221kJ·mol-1 写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:。 (3)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。 A:2Fe3++Fe=3Fe2+ B:2 TiO2+(无色) +Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+ Fe2++2H2O C:Ti3+(紫色)+ Fe3++H2O=TiO2+(无色) +Fe2++2H+ I.结合信息判断Fe3+、TiO2+、 H+氧化性强弱:> > II.加入铁屑的作用是。 (4)往②中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,析出水合二氧化钛沉淀。 请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用:。 (5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是(只要求写出一项)。 (6)绿矾(摩尔质量为278g/mol)可用于生产红色颜料(Fe2O3),556akg绿矾,理论上可生产红色颜料___mol。
用CaSO4代替O2与燃料反应是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,如图1所示。 燃烧器中反应① 1/4CaSO4(s) + H2(g) = 1/4CaS(s) + H2O(g) △H1 (主反应) 反应② CaSO4(s) + H2(g) = CaO(s) + SO2(g)+ H2O(g) △H2(副反应) 再生器中反应:1/2 CaS(s) + O2(g) = 1/2CaSO4(s) △H3 (1)气化反应器中发生反应的化学方程式是。 (2)燃烧器中SO2物质的量分数随温度T、压强p (MPa)的变化曲线见图2,从图2中可以得出三条主要规律: ①其他条件不变,温度越高,SO2含量越高;②;③; 由图2,为减少SO2的排放量,可采取的措施是。 (3)该燃烧技术中可循环的物质除CaSO4、CaS外,还有(写名称)。 (4)在一定条件下,CO可与甲苯反应,在其苯环对位上引入一个醛基,产物的结构简式为。 (5)欲采用氯化钯(PdCl2)溶液除去H2中的CO,完成以下实验装置图: (注:CO + PdCl2 + H2O = CO2 + Pd + 2HCl)
氯气是重要的化工原料,有广泛的用途。 (1)氯气的电子式是______。 (2)电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是______。 (3)工业上用H2和Cl2反应制HCl,反应的能量变化如图所示: ①该反应的热化学方程式是______。 ②实验室配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因______。 (4)新制饱和氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO,为使平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是______。 a.加少量NaOH固体b.加CaCO3固体c.加NaCl固体 (5)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质,该反应中元素的化合价不变。 ①NH2Cl与水反应的化学方程式是______。 ②在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中,每消耗11.2 L Cl2(标准状况下),转移电子______mol。