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环境问题越来越受到人们的重视,“绿水青山就是金山银山”的理念已被人们认同。运用化...

环境问题越来越受到人们的重视,绿水青山就是金山银山的理念已被人们认同。运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染具有重要意义。回答下列问题:

(1)亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成中的重要试剂,它可由Cl2NO在通常条件下反应制得,该反应的热化学方程式为______________________。相关化学键的键能如下表所示:

化学键

Cl—Cl

N≡O(NO气体)

Cl—N

N=O

键能/(kJ·mol1)

243

630

200

607

 

 

 

(2)有人设想采用下列方法减少SO2NO2对环境的污染:用CH4还原SO2,从产物中分离出一种含硫质量分数约为94%的化合物,并用这种化合物来还原NO2。这种含硫化合物和NO2反应的化学方程式为______________________

(3)NaOH溶液吸收SO2也是减少大气污染的一种有效方法。25℃时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,若溶液中,则该混合溶液的pH=___________(25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×102K a2=1.0×107)

 

Cl2(g) +2NO(g) = 2NOCl(g) ΔH =-111 kJ·mol-1 4H2S + 2NO2 = 4S↓ + N2+4H2O 6 【解析】 (1)先写出方程式,再利用∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 (2)根据用CH4还原SO2,硫化合价降低,得出产物,再将产物和二氧化氮利用氧化还原反应原理来书写方程式。 (3) 进行计算。 (1)亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成中的重要试剂,它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得,该反应的热化学方程式为Cl2(g) +2NO(g) = 2NOCl(g) ΔH = 243 kJ·mol-1 + 630 kJ·mol-1×2 - 200 kJ·mol-1×2 -607 kJ·mol-1×2 = -111 kJ·mol-1,故答案为:Cl2(g) +2NO(g) = 2NOCl(g) ΔH =-111 kJ·mol-1。 (2)有人设想采用下列方法减少SO2、NO2对环境的污染:用CH4还原SO2,硫化合价降低,产物含硫质量分数约为94%的化合物为H2S,H2S和NO2反应的化学方程式为4H2S + 2NO2 = 4S↓ + N2+4H2O,故答案为:4H2S + 2NO2 = 4S↓ + N2+4H2O。 (3)25℃时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,若溶液中,c(H+) = 1×10-6mol·L-1,则该混合溶液的pH=6,故答案为:6。  
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向容积均为0.5L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入一定量的AB,发生反应:A(g)xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如图表所示:

容器

温度/

T1

T2

T2

反应物起始量

1.5molA

0.5molB

1.5molA

0.5molB

3.0molA

1.0molB

 

 

则: (1)该反应为____________(填放热反应吸热反应

(2)丙容器中前5分钟的A的反应速率为__________

(3)该可逆反应达到平衡后,为在提高反应速率的同时提高B的转化率,可采取的措施有___________(填标号)

a.按体积比11再充入AB   b.改用高效催化剂   c.升高温度  d.增加A的浓度    e. 增加C的浓度

(4)乙容器中的化学平衡常数为_____________

 

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经研究光化学烟雾和酸雨的形成都与氮氧化物有关。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质,请回答下列问题:

(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx

CH4(g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g)        K1

CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g)          K2

CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)          K3

K1K2K3依次为三个反应的平衡常数,则K3______________(K1K2表示)

(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CONO,在一定条件下发生反应:2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H,测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:

②对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数kp,求a点的平衡常数kp_________(MPa)−1(列出计算式,分压=总压×物质的量分数)

③为探究速率与浓度的关系,该实验中,根据相关实验数据,粗略绘制了两条速率-浓度关系曲线:υ正~c(NO)υ逆~c(CO2)

则:与曲线υc(NO)相对应的是图中曲线___________ (”)。当降低反应体系的温度,反应一段时间后,重新达到平衡,CO2NO相应的平衡点分别为______(填字母)

(3)利用电化学原理,将NO2O2和熔融的KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O72的废水,如图所示。电解过程中溶液发生反应:Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O

①甲电池工作时,Y是气体,可循环使用。则石墨I附近发生的电极反应式为___________。乙池中的pH________(变大”“变小不变”)

②工作时,在相同条件下,甲池内消耗的O2NO2的体积比为________

(4)已知H3PO4为三元酸,Ka17.0×103 mol·L1Ka26.2×108mol·L1Ka34.5×1013mol·L1。则Na2HPO4水溶液呈________ (”)性,用KaKh的相对大小,说明判断理由_____________________

 

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用如图装置制备FeCO3,提取出的FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。已知:葡萄糖酸亚铁(C6H11O7)2Fe是常用的补铁剂,易溶于水。回答下列问题:

(1)B中加入药品Na2CO3,要使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应,实验开始时,应打开分液漏斗的活塞、______,关闭______,一段时间后,关闭_______,打开________ (填旋塞的编号)

(2)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合,反应的化学方程式为(有机物用分子式表示)________________

(3)从环境保护的角度分析,该装置存在不足之处是:_____________

.某补铁剂的主要成分是硫酸亚铁,用氧化还原滴定法可测定该补铁剂中铁元素的含量,实验的主要步骤如下:

①取10片补铁剂样品,溶解除去不溶物(不损耗铁元素),并配成100mL待测溶液。

②量取25.00mL待测液于锥形瓶中。

③用c mol·L−1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,记录消耗KMnO4溶液的体积,重复两次实验,平均消耗KMnO4溶液体积为V mL

(4)该滴定原理的离子方程式为______________________

(5)上述实验中应该用稀硫酸酸化KMnO4溶液,如果用硝酸对KMnO4溶液进行酸化,对测定结果的影响是________(偏大”“偏小无影响”)。滴定终点的实验现象为______

(6)每片补铁剂含铁元素的质量为__________g(用代数式表示)

 

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(52Te)被誉为国防与尖端技术的维生素。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含AgAu等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如下:

已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题:

(1)已知TeVIA族元素,TeO2被浓NaOH溶液溶解,所生成盐的化学式为____________

(2)“酸浸2”时温度过高会使Te的浸出率降低,原因是________________________

(3)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式为____________

还原过程中,发生反应的离子方程式为_____________________________

(4)工业上也可用电解法从铜阳极泥中提取碲,方法是:将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为TeO2,再用NaOH溶液碱浸,以石墨为电极电解所得溶液获得Te。电解过程中阴极上发生反应的电极方程式为____________________。在阳极区溶液中检验出有TeO42存在,生成TeO42的原因是_____________________

(5)常温下,向l mol·L1 Na2TeO3溶液中滴加盐酸,当溶液pH5时,c(TeO32)c(H2TeO3)__________(已知:H2TeO3Ka11.0×103     Ka22.0×108)

 

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常温时,1 mol·L1HClO21 mol·L1HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,稀释后溶液体积为V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是(   

A.0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足pHlg+1

B.当稀释至pH均为3时,溶液中c(ClO2)>c(MnO4)

C.稀释前分别用1 mol·L1NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:HMnO4>HClO2

D.当稀释至pH均为3时,HMnO4溶液中的V等于1000 V0

 

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