钴(Co)有多种化合物.在高压条件下.采用钴碘催化循环法制备醋酸过程如图所示。(1)一种锂...

钴(Co)有多种化合物.在高压条件下.采用钴碘催化循环法制备醋酸过程如图所示。

(1)一种锂钴复合氧化物晶体的结构如图所示，其化学式为___________。

(2)下图表示的总反应的化学方程式为______________________。

(3)基态Co原子的价电子排布图为______________。

(4)1个CH3COCo(CO)4分子中含有键的数目为______。与CO32—互为等电子体的一种分子的化学式为______________。

(5)CH4、CO2是合成CH3OH的基本原料。一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。 CH4与H2O形成的水合物晶体.俗称“可燃冰”。为开采深海海底的“可燃冰’，有科学家提出用以CO2换CH4的设想。已知下图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm.结合图表从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是___________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

BASF高压法制备醋酸，所采用钴碘催化循环过程如图所示，则下列观点错误的是（　　 ）

A.CH3OH转化为CH3I的有机反应类型属于取代反应

B.从总反应看，循环过程中需不断补充CH3OH、H2O、CO等

C.与乙酸乙酯互为同分异构体且与CH3COOH互为同系物的物质有2种结构

D.工业上以淀粉为原料也可以制备醋酸

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高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

比较合成氨工业与接触法制硫酸中SO₂催化氧化的生产过程，下列说法错误的是 (    )

A．都使用了合适的催化剂

B．都选择了较高的温度

C．都采用了原料循环使用以提高原料利用率的方法

D．都采用了高压的生产条件

高三化学选择题简单题查看答案及解析

在高温高压下碳氧化物具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应。

（1）一定条件下，CO与H2 可合成甲烷，反应方程式为:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O(g)

①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是_________

②已知H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ/mol　 283.0kJ/mol和890.0kJ/mol。

写出CO 与H2 反应生成CH4 和CO2 的热化学方程式：_____________。

（2）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)

反应Ⅱ: CO2 (g) +3H2 (g) CH3OH (g) +H2O (g)

①在以上制备甲醇的两个反应中:反应Ⅰ优于反应Ⅱ，原因为______________。

②一定温度下，在体积可变的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO发生反应Ⅰ，开始时容器体积为2L，CO 和CH3OH (g) 的浓度随时可变化如图。10min 达到平衡，则反应1的化学平衡常数为____________。

③恒温恒容条件下，在密闭容器中等物质的量的通入CO2 和H2， 下列描述能说明反应Ⅱ已经达到平衡状态的是___。(填标号)

A.容器内CO2的体积分数不再变化

B.当CO2和H2转化率的比值不再变化

C.单位时间CH3OH分子断裂5NA个共价键，同时断裂3NA个H-H键

D.容器内混合气体的平均相对分子质量为34.5，且保持不变

（3）甲烷碱性燃料电池装置如图所示(开始时两边溶液质量相等)，用电器为惰性电极电解装置，其原理是:通电后，将Co2+氧化成Co3+，进而彻底氧化CN-为无害气体使废水得以净化。

①当除去1molCN-时，图1两边质量差为__________g.

②负极电极反应式为__________.

（4）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应方程式为:CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g)　　 ΔH=-29.1KJ/mol，科研人员对该反应进行了研究.部分研究结果如下:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是_____。

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是___________。

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（15分）工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。

Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe₂O₄）可用于热化学循环分解水制氢。

MnFe₂O₄的制备：

已知Fe³⁺、Mn²⁺沉淀的pH如右表所示。

（1）此工艺中理论上投入原料Fe(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的物质

的量之比应为 __________。

（2）控制pH的操作中m的值为         。

Ⅱ、用MnFe₂O₄热化学循环制取氢气：

（3）由上可知，表示H₂燃烧热的热化学方程式是__________________________ 。

（4）该热化学循环制取氢气的优点是_______________（填字母编号）。

A．过程简单、无污染

B．物料可循环使用

C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离

Ⅲ、工业上可用H₂、HCl在一定条件下通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。

（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H₂的利用率均为75%。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H₂的体积比是___________________。

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复合氧化钻可用于生产合金磁性材料、催化剂等。为充分利用资源，在实验室中探究采用含钴废渣（含等）来制备复合氧化钴，具体流程如下：

回答下列问题：

（1）的电子式为_______________________。

（2）“碱煮水洗”的目的为______________________________________________。

（3）“酸浸”时，发生反应的离子方程式为_____________________________________________；滤渣1中主要成分的化学式为_______________________。

（4）检验“水洗液”中含有的操作和现象为______________________________________________。上述流程中多次应用过滤操作该操作所用主要玻璃仪器有_____________________。

（5）下列装置中，适合进行“焙烧”操作的是_____________________（填选项字母）。

A.　　 B.　　 C.　　 D.

（6）称量，充分“焙烧”后得复合氧化钴，则复合氧化钻的化学式为________________；“焙烧”过程中生成的气体能参与大气循环，则该过程_______________（填“有”或“无”）氧气参加反应。

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硝酸的工业制备包括氨的合成、氨的催化氧化及硝酸的浓缩等过程．完成下列计算：

（1）采用甲烷的二次转化法可以制备氢气．

第一次转化的化学方程式：CH4+H2O→CO+3H2；

第二次转化的化学方程式：2CO+CH4+2O2→3CO2+2H2；2CO+O2→2CO2．

现有标准状况下1m3的甲烷，若第一次转化80%，第二次转化20%，经过二次完全转化后可以得到H2__mol．

（2）用饱和K2CO3溶液吸收上述混合气体中的CO2以得到纯净的氢气．处理上述的CO2至少需要饱和K2CO3溶液____g．（已知：20℃K2CO3溶解度：110g/100g水）

（3）已知NH3+2O2→HNO3+H2O．现有氨气1.7吨，不补充水，理论上可制得硝酸的浓度为___%；在该硝酸中加入__吨水最终可得50%的硝酸．

（4）工业上常用98%的浓H2SO4作为制取浓HNO3的脱水剂．63.5%HNO3（质量为M1）中加98%的浓H2SO4（质量为M2）后蒸馏．分别得到97.7%的HNO3和49%的H2SO4溶液（不含HNO3）．

①若蒸馏过程中HNO3、H2SO4、H2O均无损耗，求蒸馏前的投料比的值__（列式计算）．

②蒸馏过程中，若H2O的损耗占总质量的5.0%，即有（M1+M2）×5.0%的H2O流失．则投料时，比值如何变化，请列式计算说明__．

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硝酸的工业制备包括氨的合成、氨的催化氧化及硝酸的浓缩等过程．完成下列计算：

（1）采用甲烷的二次转化法可以制备氢气．

第一次转化的化学方程式：CH4+H2O→CO+3H2；

第二次转化的化学方程式：2CO+CH4+2O2→3CO2+2H2；2CO+O2→2CO2．

现有标准状况下1m3的甲烷，若第一次转化80%，第二次转化20%，经过二次完全转化后可以得到H2__mol．

（2）用饱和K2CO3溶液吸收上述混合气体中的CO2以得到纯净的氢气．处理上述的CO2至少需要饱和K2CO3溶液____g．（已知：20℃K2CO3溶解度：110g/100g水）

（3）已知NH3+2O2→HNO3+H2O．现有氨气1.7吨，不补充水，理论上可制得硝酸的浓度为___%；在该硝酸中加入__吨水最终可得50%的硝酸．

（4）工业上常用98%的浓H2SO4作为制取浓HNO3的脱水剂．63.5%HNO3（质量为M1）中加98%的浓H2SO4（质量为M2）后蒸馏．分别得到97.7%的HNO3和49%的H2SO4溶液（不含HNO3）．

①若蒸馏过程中HNO3、H2SO4、H2O均无损耗，求蒸馏前的投料比的值__（列式计算）．

②蒸馏过程中，若H2O的损耗占总质量的5.0%，即有（M1+M2）×5.0%的H2O流失．则投料时，比值如何变化，请列式计算说明__．

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