【題目】綜合利用CO2對環(huán)境保護及能開發(fā)意義重大。
(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質,下列建議合理的是______________。
a. 可在堿性氧化物中尋找
b. 可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
c. 可在具有強氧化性的物質中尋找
(2)Li2O吸收CO2后,產物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是:在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應逆向進行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學方程式是__________________________。
(3)利用反應A可將釋放的CO2轉化為具有工業(yè)利用價值的產品。
反應A:CO2+H2OCO+H2+O2,已知:
反應A的熱化學方程式是___________________________。用稀氨水噴霧捕集CO2最終可得產品NH4HCO3.在捕集時,氣相中有中間體NH2COONH4(氨基甲酸銨)生成.現將一定量純凈的氨基甲酸銨置于恒容的密閉真空容器中,分別在不同溫度下進行反應:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g).實驗測得的有關數據見上表.( t1<t2<t3)氨基甲酸銨分解反應是________反應(“放熱”、“吸熱”).在15℃,此反應的化學平衡常數為:__________.
(4)高溫電解技術能高效實現(3)中反應A,工作原理示意圖如下:
① 電極b發(fā)生______________(填“氧化”或“還原”)反應。
② CO2在電極a放電的反應式是___________________________。
【答案】a、b CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3 CO2(g) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) +O2(g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1 吸熱 4×10﹣6 氧化 CO2 + 2e- = CO + O2-
【解析】
(1)二氧化碳為酸性氣體,Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2與氧化性無關,據此解題;
(2)在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3和另一種鹽,該鹽為Li2SiO3,據此書寫反應原理方程式;
(3)根據圖示反應Ⅰ和反應Ⅱ書寫熱化學反應方程式,構造目標方程式利用蓋斯定律解答;
(4)根據表中溫度對生產氣體的濃度的影響分析;根據表中數據結合平衡常數的表達式求出反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的平衡常數;
(5)電極b氧離子失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣;二氧化碳、水分別在a極得到電子發(fā)生還原反應生成一氧化碳、氫氣,同時生成氧離子;
(1)a. Li2O、Na2O、MgO均屬于堿性氧化物,均能吸收酸性氧化物CO2,可在堿性氧化物中尋找吸收CO2的其他物質,故a項正確;
b. Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,鈉、鎂為ⅠA、ⅡA族元素,所以可在ⅠA和ⅡA族元素形成的氧化物中尋找吸收CO2的其他物質,故b項正確;
c. Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,但它們都沒有強氧化性,且吸收二氧化碳與氧化還原無關,故c項錯誤;
故答案為:a、b;
(2)在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3,反應物為CO2與Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根據質量守恒可知產物還有Li2SiO3,所以化學方程式為:CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3,
故答案為:CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3;
(3)根據圖像可知,反應I的熱化學方程式可表示為:H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1 ①,同理可得反應II的熱化學方程式可表示為:CO2(g) = CO(g) +O2(g) ΔH = +283.0 kJ·mol-1 ②,則根據蓋斯定律可知, ②-①得CO2(g) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) +O2(g),其反應熱ΔH = +283.0 kJ·mol-1-(-241.8 kJ·mol-1)= +524.8 kJ·mol-1,則反應A的熱化學方程式為:CO2(g) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) +O2(g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1,
故答案為:CO2(g) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) +O2(g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1;
(4)從表中數據可以看出,隨著溫度升高,氣體的總濃度增大,平衡正向移動,則該反應為吸熱反應;從反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)可知,氨氣與二氧化碳按物質的量之比為2:1生成,表中顯示在15℃、t2時達到平衡,氣體總濃度為3×102 mol/L,則c(NH3) = 3×102 mol/L×= 2×102 mol/L,c(CO2) = 3×102 mol/L×= 1×102 mol/L,所以K=c2(NH3)×c(CO2) = (2×102 mol/L)2×1×102 mol/L = 4×106,
故答案為:吸熱;4×106;
(5)①CO2+H2OCO+H2+O2,反應物中的氧元素化合價升高,被氧化,失去電子發(fā)生氧化反應在電極b附近生成氧氣,即電極b發(fā)生氧化反應;
故答案為:氧化;
②二氧化碳在a極得到電子,發(fā)生還原反應生成一氧化碳同時生成氧離子,反應電極反應式為CO2+2e-═CO+O2-,
故答案為:CO2+2e-═CO+O2-。
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【題目】鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲能電池,電池結構如圖所示,工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說法正確的是
A. 電池充電時,b極的電極反應式為Cr3++e-=Cr2+
B. 電池充電時,Cl-從a極穿過選擇性透過膜移向b極
C. 電池放電時,a極的電極反應式為Fe3++3e-=Fe
D. 電池放電時,電路中每通過0. 1 mol電子,Fe3+濃度降低0. 1 mol·L-1
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【題目】我國化學家侯德榜根據NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性質,運用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反應原理制備純堿.下面是在實驗室進行模擬實驗的生產流程示意圖:
則下列敘述錯誤的是(。
A. A氣體是NH3,B氣體是CO2
B. 把純堿及第Ⅲ步得到的晶體與某些固體酸性物質(如酒石酸)混合可制得發(fā)酵粉
C. 純堿可廣泛地用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè)中
D. 第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結晶
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【題目】有一混合物的水溶液,只可能含以下離子中的若干種:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、 NH4+、Cl-、CO32-、SO42-,現取三份100 mL溶液進行如下實驗:① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生,② 第二份加過量NaOH溶液加熱后收集到氣體0.02 mol,無沉淀生成,同時得到溶液甲,③ 在甲溶液中通過量CO2,生成白色沉淀,沉淀經過濾、洗滌、灼燒,質量為1.02 g,④ 第三份加足量BaCl2溶液后得白色沉淀,沉淀經足量鹽酸洗滌干燥后質量為11.65 g。根據上述實驗回答:
(1)一定不存在的離子是____________________,不能確定是否存在的離子是________________
(2)試確定溶液中肯定存在的陰離子及其濃度(可不填滿):離子符號____________,濃度____________________
(3)試確定K+ 是否存在________ (填“是”或“否”),判斷的理由是:____________
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【題目】工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結晶后的母液(含少量雜質Fe3+)生產重鉻酸鉀 (K2Cr2O7),其工藝流程及相關物質溶解度曲線如下圖所示。
(1)向Na2Cr2O7母液中加堿液調pH的目的是_____________________。
(2)通過冷卻結晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。
(3)固體A的主要成分為__________(填化學式),用熱水洗滌固體A,回收的洗滌液轉移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高產率又可使能耗降低。
(4)測定產品中K2Cr2O7含量的方法如下:稱取產品試樣2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(鉻的還原產物為Cr3+),放置于暗處5 min,然后加入100 mL蒸餾水、3 mL 淀粉指示劑,用0.1200 mol·L-l Na2S2O3標準溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①酸性溶液中KI 與K2Cr2O7反應的離子方程式為_____________________________。
②若實驗中共用去Na2S2O3標準溶液40.00 mL,則所得產品中重鉻酸鉀的純度為__________%( 保留2 位小數,設整個過程中其他雜質不參與反應)。
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【題目】對反應Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO的敘述正確的是
A. Al2O3是氧化劑,C是還原劑 B. 每生成1 mol CO需轉移2 mol電子
C. AlN中氮元素的化合價為+3 D. N2發(fā)生了氧化反應
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【題目】[化學—選修5:有機化學基礎]A(C2H4)是基本的有機化工原料。用A和常見的有機物可合成一種縮醛類香料。具體合成路線如圖(部分反應條件略去):
已知以下信息:
①
②D為能與金屬鈉反應的芳香族化合物
回答下列問題:
⑴A的名稱是_________,圖中縮醛的分子式是_________。
⑵B的結構簡式為_______。
⑶以下有關C的說法正確的是_________。
a.易溶于水 b.分子中所有原子可能在同一平面
c.與乙醇互為同系物 d.在一定條件下能發(fā)生消去反應生成乙炔
⑷③、⑤的有機反應類型依次為為______、______,④的化學方程式為_____________。
⑸寫出滿足下列條件的苯乙醛的所有同分異構體的結構簡式:含有苯環(huán),加入FeCl3溶液顯紫色,核磁共振氫譜有5組峰,峰面積之比為2∶2∶2∶1∶1。 ________________
⑹參照的合成路線,設計一條由2-氯丙烷和必要的無機試劑制備的合成路線(注明必要的反應條件)。_________________________________
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【題目】下列說法正確的是
A. H2S溶于水的電離方程式為H2S2H++S2-,向H2S溶液中加入少量CuCl2固體,電離平衡正向移動
B. KHSO4在熔融狀態(tài)下的電離方程式為KHSO4 = K++H++SO42-,向醋酸中加入少量KHSO4固體,電離平衡逆向移動
C. 向稀氨水中滴加少量2mol/LNH4NO3,溶液,NH4+與OH- 結合生成NH3·H2O,使平衡正向移動,電離常數增大
D. 常溫下,冰醋酸加水稀釋的過程中,溶液的導電能力先增大后減小
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【題目】下列有關物質用途的說法中,不正確的是
A.75%的乙醇溶液作醫(yī)用消毒劑B.Fe3O4用作紅色油漆和涂料
C.ClO2可用作自來水消毒劑D.Na2O2用作呼吸面具等的供氧劑
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