京津冀地区的 大气污染问题已成影响华北环境的重要因素,有人想利用下列反应:2CO(g)+SO2(g)2CO2 (g) +S (g) ΔH= +8.0 kJ·mol-1 来减少污染,使用新型催化剂加快反应。下列有关该反应过程的能量变化示意图正确的是 ( )
A. B.
C.
D.
D
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol·L−1) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式____________。
②由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是_____________。
(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为________________。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是______________。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH− (aq) =SO32− (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO− (aq)+SO32− (aq) =SO42− (aq)+Cl− (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO− (aq) +2OH− (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=_______。
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如上图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为_____________。
(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为_______。
(5)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使
恰好沉淀完全即溶液中
,此时是否有
沉淀生成? ________(列式计算)。
的Ksp分别为
(6)写出“高温煅烧②”中由制备
的化学方程式___________。
某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O晶体,并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下:
已知:Cu (NO3)2·3H2O Cu(NO3)2·Cu(OH)2
CuO
SOCl2熔点 -105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。 请回答:
(1)第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤,其中蒸发浓缩的具体操作是_______。
(2)第④步中发生反应的化学方程式是_____________。
(3)第④步,某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略,如图1有一处不合理,请提出改进方案并说明理由_______________。
(4)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度,可用分光光度法。
已知:4NH3·H2O + Cu2+ == Cu(NH3)42+ + 4H2O;Cu(NH3)42+ 对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与Cu2+ 在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)42+的吸光度A与Cu2+ 标准溶液浓度关系如图2所示:准确称取0.3150g无水Cu(NO3)2,用蒸馏水溶解并定容至100 mL,准确移取该溶液10.00mL,加过量NH3 ·H2O,再用蒸馏水定容至100 mL,测得溶液吸光度A=0.620,则无水Cu(NO3)2产品的纯度是_________(以质量分数表示)。
(题文)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下:
已知:①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118 ℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度超过40 ℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为____________________________________;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是____________________________________。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图−1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_____________;使用冷凝管的目的是_________________________________。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、、
随pH的分布如图−2所示,Na2SO3的溶解度曲线如图−3所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为_________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案: _______________________,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
Ⅰ. A、B、C、D、E均为中学化学常见的纯净物,B为最常见的液体,它们之间有如下反应关系:
(1)若A为短周期的金属单质,D为气态单质,0.1 mol/L-1 C溶液的pH=13,则该反应的离子方程式为____________。
(2)若A的水溶液能使淀粉溶液变蓝,C为非金属氧化物,且能使品红溶液褪色,则该反应的化学方程式为___________。
(3)若A、C、D、E均为化合物,E为白色絮状沉淀,且A、C、E均含有同一种元素,则该反应的离子方程式为 ___________。
Ⅱ.(1)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的光谱消毒剂,它可由KClO3和H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出该反应的离子反应方程式: ___________。
(2)过碳酸钠是一种有多种用途的新型氧系固定漂白剂,化学式可表示为Na2CO3∙3H2O2,它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠与下列物质均会发生化学反应而失效,其中过碳酸钠只发生了还原反应的是_________。
A. MnO2 B. KMnO4溶液 C. 稀盐酸 D. Na2SO3溶液