【題目】鈦酸鋇被譽為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”。工業(yè)制取方法如圖,先獲得不溶性草酸氧鈦鋇晶體[BaTiO(C2O4)24H2O],煅燒后可獲得鈦酸鋇粉體。
(1)酸浸時發(fā)生的反應的離子方程式為___。
(2)配制TiCl4溶液時通常將TiCl4固體溶于濃鹽酸再加水稀釋,其目的是___。
(3)加入H2C2O4溶液時,發(fā)生反應的化學方程式為___。可循環(huán)使用的物質X是___(填化學式),設計實驗方案驗證草酸氧鈦鋇晶體是否洗滌干凈:___。
(4)煅燒草酸氧鈦鋇晶體得到BaTiO3的同時,生成高溫下的氣態(tài)產物有CO、___。
(5)工業(yè)上用飽和Na2CO3溶液處理重晶石(主要成分是BaSO4),待達到平衡后,移走上層清液,重復多次操作,將其轉化為易溶于酸的BaCO3,再由BaCO3制備其它鋇鹽。已知常溫下:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.59×10-9,請問至少需要___molL-1的碳酸鈉溶液浸泡才能實現上述轉化(忽略CO32-的水解)。
【答案】BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O 抑制TiCl4的水解 BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O=BaTiO(C2O4)24H2O↓+6HCl HCl 取最后一次洗滌液少許,滴入硝酸酸化的硝酸銀,若無沉淀生成,則說明晶體已經洗滌干凈 CO2和H2O(g) 2.59×10-4
【解析】
由制備流程可知,碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇,然后氯化鋇與四氯化碳、草酸反應生成BaTiO(C2O4)24H2O,過濾、洗滌、干燥、煅燒得到BaTiO3,
(1)碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇、水、二氧化碳;
(2)TiCl4可發(fā)生水解反應;
(3)加入H2C2O4溶液生成草酸氧鈦鋇晶體,同時生成HCl可循環(huán)使用;可用硝酸銀檢驗沉淀是否洗滌干凈;
(4)BaTiO(C2O4)24H2O煅燒,發(fā)生分解反應,生成高溫下的氣體產物有CO、CO2、H2O(g);
(5)根據Ksp(BaSO4)計算飽和溶液中硫酸根離子的濃度,再根據平衡常數計算c(CO32﹣)。
(1)碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇、水、二氧化碳,離子反應為BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
(2)TiCl4可發(fā)生水解反應,則通常將TiCl4溶于濃鹽酸,目的是抑制TiCl4的水解;
(3)加入H2C2O4溶液生成草酸氧鈦鋇晶體,反應為BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O=BaTiO(C2O4)24H2O↓+6HCl,同時生成HCl(或鹽酸)可循環(huán)使用,檢驗沉淀是否洗滌干凈,可取最后一次洗滌液少許,滴入硝酸酸化的硝酸銀,若無沉淀生成,則說明晶體已經洗滌干凈;
(4)BaTiO(C2O4)24H2O煅燒,發(fā)生分解反應,由元素守恒可知,生成高溫下的氣體產物有CO、CO2、H2O(g);
(5)已知Ksp(BaSO4)=1.0×10﹣10,則飽和硫酸鋇溶液中硫酸根離子的濃度c(SO42﹣)==1.0×10﹣5mol/L,則c(CO32﹣)=mol/L=2.59×10﹣4mol/L。
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【題目】CH4超干重整CO2技術可得到富含CO的化工原料;卮鹣铝袉栴}:
(1)CH4超干重整CO2的催化轉化如圖所示:
①已知相關反應的能量變化如圖所示:
過程Ⅰ的熱化學方程式為________。
②關于上述過程Ⅱ的說法不正確的是________(填序號)。
a.實現了含碳物質與含氫物質的分離
b.可表示為CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未參與反應
d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應的ΔH
③其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)進行相同時間后,CH4的轉化率隨反應溫度的變化如圖所示。a點所代表的狀態(tài)________(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);b點CH4的轉化率高于c點,原因是________。
(2)在一剛性密閉容器中,CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某時刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1。
②達到平衡后測得體系壓強是起始時的1.8倍,則該反應的平衡常數的計算式為Kp=________(kPa)2。(用各物質的分壓代替物質的量濃度計算)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO經偶聯反應可制得草酸(H2C2O4)。常溫下,向某濃度的草酸溶液中加入一定濃度的NaOH溶液,所得溶液中,則此時溶液的pH=________。(已知常溫下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)
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【題目】用NA表示阿伏德羅常數,下列敘述正確的是( )
A. 標準狀況下,22.4L H2O含有的分子數為 NA
B. 通常狀況下,NA 個CO2分子占有的體積為22.4L
C. 物質的量濃度為1mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl—個數為2NA
D. 常溫常壓下,1.06g Na2CO3含有的Na+離子數為0.02 NA
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【題目】根據下列圖示所得出的結論正確的是
A.圖甲表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強比甲的壓強大
B.圖乙是金剛石與石墨分別氧化生成CO2的能量關系曲線,說明石墨轉化為金剛石的反應的ΔH>0
C.圖丙表示一定條件下的合成氨反應中,NH3的平衡體積分數隨H2起始體積分數(N2的起始量恒定)的變化,圖中a點N2的轉化率大于b點
D.圖丁表示常溫下,稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時,溶液pH隨加水量的變化,則相同條件下NaA溶液的pH大于同濃度的NaB溶液的pH
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【題目】2018年11月13日第26屆國際計量大會對國際單位制進行修改。新的摩爾的定義規(guī)定,1摩爾物質包括阿伏加德羅常數NA個基本單元。下列有關阿伏加德羅常數NA的說法正確的是( )
A.常溫常壓下,11gCO2中含有0.75NA個原子
B.2.4g鎂變成鎂離子時,失去的電子數目為0.1NA
C.標準狀況下,NA個水分子的體積約為22.4L
D.1L 0.3mol/L的NaCl溶液中含有0.3NA個NaCl分子
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【題目】海水中溴元素以Br形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖所示:
(1)步驟①反應的離子方程式是____________________,步驟③反應的化學方程式是___________________。
(2)從理論上考慮,下列物質也能吸收Br2的是___________(填字母)。
A.NaOH B.FeCl2
C.Na2SO3 D.H2O
(3)步驟③中氧化劑是________,若反應中生成2 mol HBr,則消耗________mol SO2。
(4)根據上述反應判斷SO2、Cl2、Br2三種物質氧化性由強到弱的順序是________________。
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【題目】碘及其化合物在生活中應用廣泛,含有碘離子的溶液需回收處理。
(1)“硫碘循環(huán)”法是分解水制備氫氣的研究熱點,涉及下列三個反應:
反應Ⅰ:SO2(g)+I2(aq)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1
反應Ⅱ:HI(aq)=H2(g)+I2(aq) ΔH2
反應Ⅲ:2H2SO4(aq)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)
①反應:SO2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+H2(g)的ΔH=___(用ΔH1、ΔH2表示)。
②分析上述反應,下列判斷正確的是___
a.反應Ⅲ易在常溫下進行 b.反應Ⅰ中SO2還原性比HI強
c.循環(huán)過程中需補充H2O d.循環(huán)過程中產生1molO2同時產生1molH2
③反應I發(fā)生時,溶液中存在如下平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq),其反應速率極快且平衡常數大。現將1molSO2緩緩通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反應。溶液中I3-的物質的量n(I3-)隨反應時間(t)的變化曲線如圖所示。開始階段n(I3-)逐漸增大的原因是___。
(2)用海帶提取碘時,需用氯氣將碘離子氧化成單質。酸性條件下,若氯氣過量就能將碘單質進一步氧化成碘酸根離子(IO3-),寫出氯氣與碘單質反應的離子方程式:___。
(3)科研小組用新型材料Ag/TiO2對溶液中碘離子進行吸附研究。如圖是不同pH條件下,碘離子吸附效果的變化曲線。據此推斷Ag/TiO2材料最適合吸附___(填“酸性”“中性”或“堿性”)溶液中的I-。
(4)氯化銀復合吸附劑也可有效吸附碘離子。氯化銀復合吸附劑對碘離子的吸附反應為I-(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq),反應達到平衡后溶液中c(I-)=___[用c(Cl-)、Ksp(AgCl)和Ksq(AgI)表示]。該方法去除碘離子的原理是___。
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【題目】有機物N()是一種常見的有機合成中間體,在生產中用途廣泛。
有機物A為原料合成M和N的路線如下所示:
已知:I.R-CH=CH2+HBr R-CH2CH2Br
II.R-CH2-CN R-CH2-COOH
請回答下列問題:
(1)A分子中共面的原子數最多為___________個,-CN的電子式為___________。
(2)②的反應類型為___________,E分子中所含官能團的名稱為___________,G的結構簡式為______________________。
(3)寫出反應⑤的化學方程式__________________________。
(4)寫出M在酸性條件下水解的化學方程式______________________。
(5)D的同分異構體中,能發(fā)生銀鏡反應,且能與鈉反應放出H2的共有___________種,寫出核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為1:1:2:6的一種同分異構體的結構簡式:___________。
(6)結合信息,寫出用E和乙醇為原料制備化合物N的合成路線:(其他試劑任選)___________。
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【題目】甲、乙、丙、丁、戊是中學常見的無機物,其中甲、乙均為單質,它們的轉化關系如圖所示(某些條件和部分產物已略去)。
(1)若甲由短周期中原子半徑最大的金屬元素組成,請寫出丙中18電子雙原子陰離子的電子式___。
(2)若乙、丁混合或丙、丁混合均產生白煙,則戊所含的化學鍵有___。
(3)若甲、丙均既能與鹽酸反應又能與氫氧化鈉溶液反應,則戊的水溶液在空氣中加熱直至灼燒最后得到的固體物質為___。
(4)若丙是一種有刺激性氣味的氣體,常溫下0.1mol/L戊溶液的pH=0.7,請寫出反應②的離子方程式___。
(5)若反應①是常見的可逆反應、放熱反應,該反應的適宜條件是:鐵觸媒做催化劑,溫度700K左右,壓強30-50Mpa。戊是一種酸式鹽。請寫出戊的陰離子電離方程式___。
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