内容正文:
类型1 物质的制备
1.将CO2转化为有机物,是实现“碳中和”的重要途径之一。我国科学家成功开发出一种利用CO2捕集技术合成甲醇(CH3OH)的新方法,以Fe3O4为催化剂,CO2与H2反应能被高效转化为CH3OH。
【查阅资料】CH3OH是一种优质能源,常温下为无色液体,易溶于水,且具备易运输、易使用、安全高效、排放较清洁的特点。
夺分特训一
(1)反应I中使用铁粉比使用铁丝的效果更好,原因是 增大反应的接触面积,使反应更快、更充分 ;该过程需持续提供高温才能进行,说明此过程 吸收 (填“吸收”或“放出”)热量;
该反应的化学方程式为 3Fe + 4HO 4H + FeO 。
(2)与操作I相似的实验室操作过程中,玻璃棒的作用是 引流 。
增大反应的接触面积,使反应更快、更充分
吸收
引流
夺分特训一
(3)上述流程中,可回收利用的物质 HO或FeO (填化学式)。
(4) 生活中CH3OH可作燃料,这是利用CH3OH的 可燃性(或能与氧气发生反应或燃烧放热等) (写一条化学性质)。
(5) 实验室中,CO2也可以用澄清石灰水进行“捕集”,其原理是 Ca(OH) + CO CaCO↓ + HO (用化学方程式表示)。
H2O或Fe3O4
可燃性(或能与氧气发生反应或燃烧放热等)
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+ H2O
夺分特训一
(6)下列做法中符合“低碳”理念的是 ADE (填字母)。
A.改造或淘汰高能耗、高排放产业
B.大力开采并利用煤炭等化石燃料
C.产生纸质垃圾时焚烧处理
D.积极植树造林,增加森林覆盖率
E.优化建筑设计,增大太阳能的利用率
ADE
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2.数字化实验 以煤粉灰(主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等)为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图1。
【资料】FeCl3溶液中滴入KSCN溶液会呈血红色。
(1)“酸浸”包含的操作为 溶解 和过滤。“酸浸”时温度不宜过高的原因是 防止温度过高时盐酸挥发 。
溶解
防止温度过高时盐酸挥发
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(2)“除铁”时,发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3═ 3NHCl +Fe(OH)3↓+3CO2↑;检验溶液中铁离子已除尽的方法是 取少量除铁后的溶液,向其中滴入几滴KSCN溶液,若溶液不显血红色,说明铁离子已除尽 。
3NH4Cl
取少量除铁后的溶液,向其中滴入几滴KSCN溶液,若溶液不显血红色,说明铁离子已除尽
夺分特训一
(3)“结晶”是向浓溶液中通入HCl气体,从而获得AlCl3·6H2O晶体的过程。溶液中Al3+和盐酸的浓度随通气时间的变化如图2所示。由此可得出的结论是 其他条件相同的情况下,盐酸的浓度越高,越有利于AlCl·6HO晶体析出 。
(4)“煅烧”时发生反应的化学方程式为
2AlCl·6HOAlO+6HCl↑+3HO 。
(5)上述流程中,可以循环利用的物质是 HCl (填化学式)。
其他条件相同的情况下,盐酸的浓度越高,越有利于AlCl3·6H2O晶体析出
HCl
夺分特训一
(6)高温烧结的氧化铝,又称人造刚玉或人造宝石,可用于制机械轴承、钟表中的钻石、坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知氧化铝的性质有 ABC (填字母)。
A.硬度大
B.熔点高
C.性质稳定
ABC
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3.某废酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下:
夺分特训一
(1)该废酸液的pH 7(填“<”或“>”)。操作Ⅰ的名称为 过滤 。(2)电石渣转化为石灰乳的过程会 放 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,其反应的化学方程式是 FeSO +Ca(OHCaSO+Fe(OH)↓。
(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为 F 。
<
过滤
放出
FeSO4+Ca(OH)2═CaSO4+Fe(OH)2↓
Fe3O4
夺分特训一
(5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为 7.5 。pH较低时产率较低的主要原因是 pH较低时,磁性铁会与酸反应被消耗,产率较低 。
溶液的pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0
产物颜色 黄褐色 黄褐色 较黑 很黑 很黑 灰黑色
产率(%) 43.9 50.6 86.2 93.0 92.3 91.6
7.5
pH较低时,磁性铁会与酸反应被消耗,产率较低
夺分特训一
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