1、
某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是( )
A.装置I中发生的反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
B.加热片刻后需要将酒精灯移开,说明该反应是放热反应
C.装置II的作用是冷凝水蒸气
D.在装置III末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法
2、
CO在工农业生产中有着重要的应用。
(1)CO是制备很多有机物(如甲醇、乙醇、甲醚等)的原料,现用CO与H2合成甲醇,反应如下:CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) △H=-99kJ•mol–1。
①已知断裂1molCO(g)中的化学键消耗的能量为1072kJ,断裂1molH2(g)中的化学键消耗的能量为436kJ,则形成1molCH3OH(g)中化学键释放的能量为_____。
②用CH3OH 燃料电池电解精炼粗铜,装置如图所示。当消耗1mol甲醇时,d极质量增加了160g,则甲醇应加入____(填“a”或“b”)极,该电池的能量转化率为________(保留3位有效数字)。
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂。Ni的羰化反应为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) △H<0,T0温度下,将足量的Ni粉和3.7molCO加入到刚性密闭容器中,10min时反应达到平衡,测得体系的压强为原来的倍。则:
①0~10min内平均反应速率v(Ni)=________g•min–1。
②研究表明正反应速率v正=k正•x4(CO),逆反应速率v逆 =k逆•x[Ni(CO)4](k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数,x为物质的量分数),则T0温度下,=_____。
③当温度升高时k正_______k逆(填“大于”“小于”或“等于”),此时CO的转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
④T1温度下测得一定的实验数据,计算得到v正~x(CO)和v逆~x[Ni(CO)4]的关系可用如图进行表示。当降低温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为______、______。
3、
聚合硫酸铁简称聚铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于饮用水等的净化。某化工厂利用硫酸铜废液制备聚铁,其流程如下:
回答下列问题:
(1)试剂A为__________。
(2)本实验中两次加入硫酸,其中“加热浓缩“时加入稀硫酸,除了抑制离子水解,还为了_______,“聚合”时加硫酸是为了控制溶液的pH在一定范围内,若pH偏大,则_________。
(3)“控温氧化”时选用绿色氧化剂双氧水,该过程需要控温的原因是________。
(4)减压蒸发装置如图所示。实验开始时,应先打开减压泵,从_____(填字母)口通入冷水,再打开旋转主机;实验结束时应先关闭旋转主机,再_______,打开阀门a通大气后,最后取下______(填仪器名称),从中获得聚铁。本实验采取减压蒸发的理由是___________。
(5)测定聚合硫酸铁样品主要成分的化学式。准确称取所得聚铁样品5.520g,溶于适量稀盐酸中,然后分成两等份:
a.一份加入过量的BaCl2溶液,然后过滤、洗涤、干燥,称重,得固体质量1.165g;
b.另一份置于250mL锥形瓶中,加入过量KI,充分反应后再用0.5000 mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:I2+2S2O32–=2I–+S4O62–(无色)
①计算所得产品化学式中n=_______。
②若m=4,写出“聚合”过程的化学方程式:______。
4、
磷酸氯喹治疗新冠肺炎具有一定疗效。磷酸氯喹由氯喹与磷酸制备,下面是由间氯苯胺合成氯喹的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)已知反应I是B→C+X,推测X的名称是______,D中含氧官能团的名称是____。
(2)F的结构简式为_______________,反应II的反应类型是___________。
(3)反应III的化学方程式为____________。
(4)化合物M(C7H8ClN)是A的同系物,其某些同分异构体的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1:1:1:1,符合该要求的同分异构体有_________种。
(5)设计由氯化芐()和乙酰乙酸乙酯为原料制备的合成路线(无机试剂任选)________。
5、
某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,及一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制Co2O3的部分工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“浸泡”过程中,钴(III)可转化为CoSO4,写出该转化的化学方程式:________。
(2)“除铜”若选用MnS,计算常温下该“除铜”反应的平衡常数K=________。[保留2位有效数字;已知常温下Ksp(MnS)=2.5×10–13,Ksp(CuS)=1.3×10–36]
(3)①步骤I中加入NaClO3反应的离子方程式为_______。
②常温下,溶液中金属离子(Mn+)的pM[pM=–lgc(Mn+)]随溶液pH变化关系如图所示,设加入NaClO3后,溶液中的c(CO2+)为0.1mol•L–1,依据如图分析,步骤I中加入Na2CO3调整溶液pH范围为_____。[当c(Mn+)≤10–6 mol•L–1,即认为该金属离子沉淀完全]
(4)步骤II中加入足量NaF的目的是________。
(5)过滤出的CoC2O4•2H2O固体经洗涤后,证明固体已洗净的操作为________。
(6)若某工厂用m1kg该铜钴矿石制备了m2kgCo2O3,假设产率为a,则该矿石中钴元素的百分含量为________。
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