【题目】石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下:
(注:SiCl4的沸点是57.6C,金属氯化物的沸点均高于150C)
(1)已知1mol石墨完全转化为金刚石需要吸收1.9kJ的能量。请写出石墨转化为金刚石的热化学反应方程式: _________________________。
(2)①向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2。高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是:_____________________。②由活性炭得到气体Ⅱ的化学反应方程式为:_____________________。
(3)加入过量NaOH溶液得到溶液IV的离子反应方程式为:_________________________。
(4)用化学反应原理解释得到沉淀V的过程中乙酸乙酯和加热的作用:________。1kg初级石墨最多可获得V的质量为_______________kg。
【答案】(1)C(石墨,S)=C(金刚石,S),△H=+1.9KJ/mol (3mol)
(2)将MgCl2、FeCl3、AlCl3等金属氯化物冷凝为固体,从而与SiCl4分开。(2分)
2C+SiO2+2Cl2SiCl4+2CO 或2C+SiO2Si+2CO ,Si+2Cl2SiCl4(2分)
(3)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O (2分)(4)溶液IV中NaAlO2水解呈碱性,乙酸乙酯消耗NaAlO2水解生成的碱,促进NaAlO2水解生成Al(OH)3;加热促进水解,加快反应的速率(3分);0.078(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据题目中所给信息,热化学反应方程式为:C(石墨,S)=C(金刚石,S),△H=+1.9 kJ·mol-1;
(2)高温下,Si元素转化成SiCl4,铁元素转化成FeCl3,Mg元素转化成MgCl2,Al元素转化成AlCl3,SiCl4沸点是57.6℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃,加热到1500℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I,80℃冷凝,SiCl4还是气体,而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体,便于与SiCl4分开;气体II中气体为SiCl4,因此发生的反应是SiO2+2C 2CO+Si,Si+Cl2 SiCl4;
(3)固体III是FeCl3、MgCl2、AlCl3,加入过量NaOH溶液发生离子反应是:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(4)AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-,乙酸乙酯在碱中彻底水解,消耗OH-,促进水解,生成Al(OH)3,盐类水解是吸热反应,加热促进水解,加快反应速率;沉淀V是氧化铝,根据铝元素守恒,氧化铝的质量为:1000g×5.1%×2×10-3×78/102=0.078g。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于范德华力的叙述正确的是( )
A. 是一种较弱的化学键 B. 分子间存在的较强的电性作用
C. 直接影响物质的熔、沸点 D. 稀有气体的原子间存在范德华力
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是( )
A.如果5.6LN2含有n个氮分子,则NA一定约为4n
B.18g水中所含的电子数是8NA
C.在0.5mol/L的氯化钡溶液中含有离子数为1.5NA
D.15gCH3+含有8mol电子
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】化学平衡移动原理在化T生产和科学研究中具有重要的指导作用,第一个提出平衡移动原理的科学家是( )
A. 盖斯 B. 勒·夏特列 C. 门捷列夫 D. 凯库勒
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某元素的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的判断错误的是 ( )。
A. 电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B. 该元素为V
C. 该元素为ⅡA族元素
D. 该元素位于d区
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列叙述正确的是
A.摩尔是化学上常用的一个物理量
B.CH4的摩尔质量为16g
C.3.01×1023个SO2分子的质量为32g
D.标准状况下,1 mol任何物质体积均为22.4L
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有关胶体的说法中,不正确的是
A. 胶体、溶液、浊液的分类依据是分散质微粒直径大小
B. “卤水点豆腐”、“黄河入海口处的沙洲”都与胶体的聚沉有关
C. 向 1 molL﹣1氯化铁溶液中加入少量的 NaOH 溶液制取氢氧化铁胶体
D. 可以用丁达尔现象区别硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com