II. 查阅资料可知硫酸亚铁铵晶体加热主要发生反应:
(NH4)2Fe(SO4)2— Fe2O3+ SO2↑+ NH3↑+ N2↑+ H2O
但伴有副反应发生,生成少量 SO3和 O2。设计以下实验探究分解的产物: (3)配平上述分解反应的方程式 (4)加热过程,A 中固体逐渐变为 色
(5)B 中有白色沉淀生成,写出生成该白色沉淀的离子方程式: 。
(6)C 的作用是 (7)D 中集气瓶能收集到氧气,
(填“能”或“不能”)用带火星木条检验。 (8)上述反应结束后,继续证明分解产物中含有 NH3的方法
是 。
21.(15 分)二甲醚(CH3OCH3)被称为“21 世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得 二甲醚,反应方程式:2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH1
(1)二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下: 2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g) ΔH2 CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) ΔH 3 3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2 (g) ΔH 4 则ΔH1= (用含有ΔH2、ΔH 3、ΔH 4的关系式表示)
(2)经查阅资料,上述反应平衡状态下 Kp 的计算式为
(Kp 为以分压表示的平衡常数,T 为热力学温度)。且催化剂吸附 H2O(g)的量会受压强影响,从而进一步影响催化效率。
①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为二甲醚的倾向 (填 “增大”、“不变”或“减小”),ΔH4 2ΔH2+ΔH3(填“>”、“<” 或“=”)。
②某温度下(此时 Kp=100),在密闭容器中加入 CH3OH,反应到某时刻测得各 组分的分压如下:
此时正、逆反应速率的大小:v 正 v 逆 (填“>”、 “<”或“=”)。
③200℃时,在密闭容器中加入一定量甲醇 CH3OH,反应到达平衡状态时,体系 中 CH3OCH3(g)的物质的量分数为 。
A.<1/3 B.1/3 C.1/3~1/2 D.1/2 E.>1/2
④300℃时,使 CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F (按原料流率的催化剂量)、 压强对甲醇转化率影响如图 1 所示。请简述在上述条件下,压强对甲醇转化 率影响的规律,并解释变化原
因 。
(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图 2 所示。
①该电池的负极反应式为: 。
②某直接二甲醚燃料电池装置的能量利用率为 50%,现利用该燃料电池电解氯化 铜溶液,若消耗 2.3g 二甲醚,得到铜的质量为 g。
22.(14 分)碲是当代高科技材料不可缺少的重要组成元素。以铋碲矿(主要含 Te、 Bi、Si、S 等元素)为原料生产精碲的工艺流程如下:
已知:TeO2是两性氧化物,微溶于水。回答下列问题:
(1)浸出液中碲以 TeO2+存在,步骤①加入 Na2SO3进行还原,反应的离子方程式为: 。Na2SO3的实际用量比理论用量偏多,其主要原因是 。 (2)王水是由约 3 体积浓盐酸和约 1 体积浓硝酸配制而成。在实验室中配制王水 所用的玻璃仪器除玻璃棒外还有 。王水溶解粗碲时,加入的碲粉与生成的 NO的物质的量之比为 。 (3)粗碲中仍含有硅元素,净化时加入 CaCl2溶液可以除去硅元素,硅元素将以 (填化学式)形式被除去。
(4)步骤③,将 Na2TeO3转化为 TeO2,反应的离子方程式是 。 (5)电解时,精碲在 极析出,电解产物中可循环使用的是 。