氢氧化镁用于制药工业,还是重要的绿色阻燃剂. I、治疗胃酸过多药物Stmoache的有效成分为Mg(OH)2. (1)该药物治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多症时反应的离子方程式:______. Ⅱ、已知: Mg (s)+2H2O(g)=Mg(OH)2(s)+H2(g)△H1=-441kJ•mol-1 H2O(g)=H2(g)+O2(g)△H2=+242kJ•mol-1 Mg(s)+O2(g)=MgO(s)△H3=-602kJ•mol-1 (2)氢氧化镁分解的热化学方程式是______. (3)氢氧化镁可以作为阻燃剂的原因______.(写一条即可) Ⅲ、某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质,通过如图流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁.
(4)步骤②中分离操作的名称是______. (5)步骤①中的反应如下:6Fe(OH)3+S2O42-+2OH-=6Fe(OH)2+2SO42-+4H2O.每消耗0.1mol保险粉(Na2S2O4)时,转移电子的数目是______NA. (6)已知EDTA只能与溶液中的Fe2+反应生成易溶于水的物质,不与Mg(0H)2反应.虽然Fe(OH)2难溶于水,但步骤②中随着EDTA的加入,最终能够将Fe(OH)2除去并获得纯度高的Mg(OH)2.请从沉淀溶解平衡的角度加以解释. 答:______. Ⅳ、为研究不同分离提纯条件下所制得阻燃剂的纯度从而确定最佳提纯条件,某研究小组各取等质量的下列4组条件下制得的阻燃剂进行含铁量的测定,结果如下:
精制阻燃剂的条件 | 阻燃剂铁含量 | 序号 | 提纯体系温度T/℃ | 加入EDTA质量(g) | 加入保险粉质量(g) | W(Fe)/(10-4g) | 1 | 40 | 0.05 | 0.05 | 7.63 | 2 | 40 | 0.05 | 0.10 | 6.83 | 3 | 60 | 0.05 | 0.10 | 6.83 | 4 | 60 | 0.10 | 0.10 | 6.51 |
答案
(1)氢氧化镁能和盐酸发生中和反应,生成氯化镁和水,实质是:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O, 故答案为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O; (2)①Mg (s)+2H2O(g)=Mg(OH)2(s)+H2(g)△H1=-441kJ•mol-1 ②H2O(g)=H2(g)+O2(g)△H2=+242kJ•mol-1 ③Mg(s)+O2(g)=MgO(s)△H3=-602kJ•mol-1 根据盖斯定律:反应Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g),可以看成是③+②-①,所以该反应的△H=-602kJ•mol-1 +242kJ•mol-1+441kJ•mol-1=+81kJ•mol-1,故答案为:Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g),△H=+81kJ•mol-1; (3)氢氧化镁分解会放出大量的热,所以氢氧化镁可以作为阻燃剂,故答案为:氢氧化镁分解会放出大量的热; (4)EDTA只能与溶液中的Fe2+反应生成易溶于水的物质,不与Mg(0H)2反应,实现氢氧化镁和溶液分离的方法是过滤, 故答案为:过滤; (5)氧化还原反应6Fe(OH)3+S2O42-+2OH-=6Fe(OH)2+2SO42-+4H2O中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=6,即每消耗1mol保险粉(Na2S2O4)时,转移电子6mol,所以消耗0.1mol保险粉(Na2S2O4)时,转移电子0.6mol,个数为0.6NA, 故答案为:0.6NA; (6)随着EDTA的加入,EDTA将结合Fe2+,如果减少生成物的浓度能使化学平衡向着正反应方向移动,故答案为:Fe(OH)2悬浊液中存在如下平衡:Fe(OH)2⇌Fe2++2OH-,随着EDTA的加入,EDTA将结合Fe2+,促使平衡向右移动而溶解. (7)根据表中数据,制取高纯度阻燃剂最佳条件是温度较低、所加EDTA和保险粉质量较多,故选C. |
举一反三
合成气(CO+H2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途. 可以生产被称为21世纪的新型燃料--甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质.其工艺流程如下: (1)写出用合成气生产二甲醚的化学方程式______.
(2)尾气循环中涉及到以下反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),请写出某温度下该反应的平衡常数表达式______. (3)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇: 反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1 反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3(g)+H2O(g)△H2 ①下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250 | 300 | 350 | K | 2.041 | 0.270 | 0.012 | 已知下列热化学方程式: Zn(s)+O2(g)═ZnO(s)△H=-351.1kJ•mol-1 Hg(l)+O2(g)═HgO(s)△H=-90.7kJ•mol-1由此可知反应 Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的焓变△H为( )A.-260.4 kJ•mol-1 | B.-441.8 kJ•mol-1 | C.+260.4 kJ•mol-1 | D.+441.8 kJ•mol-1 | 熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池,其工作原理如图所示: (1)电极b是该燃料电池的(填“正”或“负”)______极. (2)若以氢气为燃料,则A是(填化学式)______,Y是(填化学式)______;CO32-的移动方向是移向(填“电极a”或“电极b”)______;电极b的电极反应是______. (3)若以一氧化碳为燃料,则反应非常慢,可通过反应CO+H2O=CO2+H2,使一氧化碳转化为氢气再进一步反应. ①已知25℃时,C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ/mol: H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-242kJ/mol C(s)+O2(g)═CO(g)△H=-111kJ/mol则25℃时,CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)的反应热△H=______. ②已知反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在某温度时的平衡常数是9.0.若反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L,则一氧化碳在此反应条件下的转化率是______. | 丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活. 已知:①2C3H8(g)+7O2(g)═6CO(g)+8H2O (l)△H1=-2741.8kJ/mol ②2CO (g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol (1)反应C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O (l) 的△H=______. (2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+H2O (g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=+41.2kJ/mol ①下列事实能说明该反应达到平衡的是______. a.体系中的压强不发生变化 b.v 正(H2)=v 逆(CO) c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化 d.CO2的浓度不再发生变化 ②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)=______. ③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数______(填“增大”、“减小”或“不变”). (3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2-.在电池内部O2-由______极移向______极(填“正”或“负”);电池的负极电极反应式为______. (4)用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液.电解开始后阴极的现象为______. | 科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究. (1)目前合成氨的技术原理为:(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.4kJ/molN2 该反应的能量变化如图1所示. ①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是:______.(填“增大”、“减小”或“不变”). ②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.1mol,H2为0.3mol,NH3为0.1mol.该条件下H2的转化率为______. ③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是______. A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体 C.改变反应的催化剂 D.液化生成物分离出氨 (2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从而实现了高转化率的电解法合成氨.其实验装置如图2所示.阴极的电极反应式为______. (3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常 压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=a kJ/mol 进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 | NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
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