利用氨水吸收烟气中的二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下:
SO2(g)+NH3·H2O(aq)===NH4HSO3(aq);ΔH1=a kJ·mol-1
NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)===(NH4)2SO3(aq)+H2O(l);ΔH2=b kJ·mol-1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)===2(NH4)2SO4(aq);ΔH3=c kJ·mol-1
(1) 反应2SO2(g)+4NH3·H2O (aq)+O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=_______kJ·mol-1。
(2) 用空气氧化(NH4)2SO3的速率随温度的变化如右图所示,当温度超过60℃时,(NH4)2SO3氧化速率下降的原因可能是________。
(3)以磷石膏废渣和碳酸铵为原料制备硫酸铵,不仅解决了环境问题,还使硫资源获得二次利用。反应的离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)SO(aq)+CaCO3(s),该反应的平衡常数K=________。
[已知Ksp( CaCO3) =2.9×10-9,Ksp( CaSO4) =9.1×10-6]
(4) (NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。
① 将黄铜精矿(主要成分Cu2S)与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧,可转化为硫酸铜同时产生氨气。该反应的化学方程式为________。
② 研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。在500 ℃下硫酸铵分解过程中得到4种产物,其含氮物质随时间变化关系如图甲所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向及数目:________。
③ (NH4)2SO4是工业制备K2SO4的重要原料。根据图乙中相关物质的溶解度曲线,简述工业上制备K2SO4晶体的设计思路:________。
如下图所示(B中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
已知:Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO;Cl2O的沸点为3.8 ℃,42 ℃以上分解为Cl2和O2。
(1)① 实验中控制氯气与空气的体积比的方法是________。
② 为使反应充分进行实验中采取的措施有________。
(2)① 装置B中产生Cl2O的化学方程式为________。
② 若B无冷却装置,进入C中的Cl2O会大量减少。其原因是________。
(3)装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为________。
(4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。测定C中所得次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用________量取20.00 mL次氯酸溶液,________。(可选用的试剂有H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。除常用仪器外须使用的仪器有电子天平,真空干燥箱)
电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如右图所示(图中电极均为石墨电极)。
(1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
① 写出电解时NO2发生反应的电极反应式:________。
② 若有标准状况下2.24 L NO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为________mol。
(2)某小组在右室装有10 L 0.2 mol·L-1硝酸,用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。
①实验前,配制10 L 0.2 mol·L-1硝酸溶液需量取________mL密度为1.4 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸。
②电解过程中,有部分NO转化为HNO2。实验结束时,测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2,同时左室收集到标准状况下28 LH2。计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气不含氮氧化物,写出计算过程)。
化合物G是一种治疗认知障碍药物的中间体,可以通过以下方法合成:
(1) 化合物A、D中含氧官能团的名称分别为________和________。
(2) 由B→C的反应类型为________;化合物E的结构简式为________。
(3) 写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:________。
① 能发生银镜反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
② 分子中只有4种不同化学环境的氢,且分子中含有氨基。
(4) 已知:RCNRCH2NH2。请写出以和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OHCH2CH2CH3CH2Cl
以炼锌厂的烟道灰(主要成分为ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)。
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.7 | 6.7 | 8.2 |
请问答下列问题:
(1) 滤渣A的主要成分为________。
(2) 除锰过程中产生MnO(OH)2沉淀的离子方程式为________。
(3) ① 除铁(部分Cu2+可能被除去)时加入ZnO控制反应液pH的范围为________________。
② 上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒,否则除铁率会减小,其原因是________。
(4) 若沉淀过程采用Na2C2O4代替草酸铵晶体生产草酸锌,合理的加料方式是________。
(5) 将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率随温度的变化如右图所示,300 ℃~460 ℃范围内,发生反应的化学方程式为________。
一定温度下,在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g),其中容器Ⅰ中5 min时到达平衡。
m容器编号 | 温度/℃ |
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| [ |
起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol |
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CO | Cl2 | COCl2 | COCl2 |
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Ⅰ | 500 | 1.0 | 1.0 | 0 | 0.8 |
Ⅱ | 500 | 1.0 | a | 0 | 0.5 |
Ⅲ | 600 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.7 |
下列说法中正确的是( )
A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)= 0.16 mol·L-1·min-1
B.该反应正反应为吸热反应
C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol
D.若起始时向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl2 0.8 mol,达到平衡时CO转化率大于80%