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6.天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷.
(1)工业上可用煤制天然气,生产过程中有多种途径生成CH4
已知:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41kJ•mol-1
C(s)+2H2(g)?CH4(g)△H=-73kJ•mol-1
2CO(g)?C(s)+CO2(g)△H=-171kJ•mol-1
则CO与H2反应生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式为CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-203kJ•mol-1
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并再生出吸收液,则该反应的化学方程式为2NH4HS+O2$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH3•H2O+2S↓.
(3)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g).在密闭
容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转
化率与温度及压强的关系如图1所示,则压强P1<P2(填“>”或“<”);压强为P2时,在
Y点:v(正)>v(逆)(填“>”、“<”或“=”);写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K=$\frac{0.16{\;}^{2}×0.16{\;}^{2}}{0.02×0.02}$(不必计算出结果).
(4)以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4 为催化剂,可以将CH4和CO2直接转化成乙酸.

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的
生成速率如图2所示.在275~400℃之间,乙酸的生成速率先降低后升高的原因是275~300℃时催化剂的催化效率降低,化学反应速率降低,300~400℃时温度升高,化学反应速率又加快.
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是(写一条)增大反应压强或增大CO2的浓度.
③乙酸(用HAc表示)电离方程式为HAc?H++Ac-,电离常数用Ka表示;乙酸根的水解方程式为Ac-+H2O?OH-+HAc,水解常数用Kh表示,则Kh=$\frac{K{\;}_{w}}{K{\;}_{a}}$(用Ka和水的离子积KW表示).

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5.工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:

已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
氢氧化物Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2
开始沉淀时8.36.32.74.7
完全沉淀时9.88.33.76.7
注:金属离子的起始浓度为0.1mol•L-1
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是增大接触面积,提高反应速率.盐酸溶解MnCO3的化学方程式是MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O.
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是MnS+Cu2+=Mn2++CuS.
(4)将MnCl2转化成MnO2的一种方法是氧化法.其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为
5Mn2++2ClO${\;}_{3}^{-}$+□4H2O═□Cl2↑+□5MnO2+□8H+
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法.
①生成MnO2的电极反应式是Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
②若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2.检验Cl2的操作是将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成.
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO32粉末,则无Cl2产生,其原因是其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl-)],有利于Mn2+放电(不利于Cl-放电).

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3.锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌,某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO.
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的浸出操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为Zn粉,其作用是置换出Fe等.
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气是O2
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质.“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌,明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,…,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,…,冷淀,毁罐取出,…,即倭铅也.”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑.(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)

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2.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一.某研究小组进行如下实验:
(1)实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取了Na2S2O5.装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2═Na2S2O5

(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O.
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是过滤.
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为d(填序号).

(2)实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3
(4)证明NaHSO3溶液中HSO${\;}_{3}^{-}$的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是a、e(填序号).
a.测定溶液的pH     b.加入Ba(OH)2溶液     c.加入盐酸
d.加入品红溶液      e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成.
(3)实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂.测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
葡萄酒样品100.00mL$→_{蒸馏}^{盐酸}$馏分$\underset{\stackrel{一定条件,淀粉溶液}{→}}{用0.01000mol•{L}^{-1}标准{I}_{2}溶液滴定}$溶液出现蓝色且30 s内不褪色
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为0.16g•L-1
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果偏低(填“偏高”“偏低”或“不变”).

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1.锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌,某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO.
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的浸出操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是置换出Fe等.
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气是O2
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质.“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O.
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌,明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,…,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,…,冷淀,毁罐取出,…,即倭铅也.”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑.(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)

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12.下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是(  )
A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应

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11.同温同压下,同体积的两种氮氧化合物,X为1.5g,Y为3.8g,已知Y的摩尔质量为76g•mol-1,则X的化学式为(  )
A.NOB.N2OC.NO2D.N2O3

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10.150℃时,一定质量的(NH42CO3完全分解产生的气体混合物的平均摩尔质量在数值上等于(  )
A.30.5B.26.3C.26D.24

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9.实验室用软锰矿(MnO2)与浓盐酸加热制氯气,下列说法正确的是(  )
A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B.可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,观察氯气是否收集满
C.用饱和食盐水吸收尾气
D.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验

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同步练习册答案