- 硫和氮的氧化物
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物质A~G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A 为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液 发生反应,G为砖红色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B______ 、E______________ 、G________ ;
(2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是____,阴极物质是_____,电解质溶液是___ ;
(3)反应②的化学方程式是____;
(4)将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1L的密闭容器中,发生反应①,在 一定温度下,反应达到平衡,得到0. 12 mol D,则反应的平衡常数K= ______。 若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则B的平衡浓度______(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率____(填“升高”、“不变”或“降低”),D的体积分数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
正确答案
(1)SO2;H2SO4;Cu2O
(2) 粗铜;精铜;CuSO4溶液
(3)
(4) 23.8 mol-1·L;减小;降低;减小
(三选一)【化学与技术】
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1)光谱研究表明,易溶于水的所形成的溶液中存在着下列平衡
据此,下列判断中正确的是______________。
A. 该溶液中存在着分子
B. 该溶液中H+浓度是SO32-浓度的2倍
C. 向该溶液中加入任何足量的强酸都能放出气体
D. 向该溶液中加入过量可得到
的混合溶液
(2)方法I中用氨水吸收燃煤烟气中的离子方程式为______________。能提高燃煤烟气中
去除率的措施有______________(填字母)
A. 增大氨水浓度 B. 升高反应温度
C. 使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使转化为
采用方法I脱硫,并不需要先除去燃煤烟气中大量的,原因是(用离子方程式表示)_______________________________。
(3)方法II主要发生了下列反应:
反应生成
的热化学方程式为___________________。
(4)方法III中用惰性电极电解溶液的装置如下图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过)。阳极区放出的气体的成分为_____________(填化学式)。
正确答案
(1)A
(2);ACD;
(3)
(4)
硫酸工厂排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止其污染大气,在排放前必需进行尾气处理并设法进行综合利用。
(1)硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸处理。
①写出上述过程的化学反应方程式:_________,
②请说出这种尾气处理方法的优点(说出两点即可):___________;
③若某硫酸厂每天排放的1万米3(标准状况)尾气中含0.2%(体积百分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上需生石灰_______kg。
(2)近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法,该方法:
第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2,
第二步是加热吸收溶液,可得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。
这种尾气处理方法与(1)相比的优点是____________。
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法;其中阴阳膜组合循环再生机理如下图,a,b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨。
①图中a表示____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。A~E分别代表生产中的原 料或产品,其中C为硫酸,则A表示_______,E表示________。
②阳极的电极反应式为____。
正确答案
(1)①SO2 +Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O ,CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O
②原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得,可得到石膏副产品,产生的SO2含量较高可返回作为原料
③50
(2) Na2SO3 可循环使用
(3)①阳 ;NaOH溶液 ;氢气 ;②SO32- -2e-+H2O=2H++SO42-
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1)方法I中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为:
2NH3+SO2+H2O= (NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3
能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有____(填字母)。
A.增大氨水浓度 B.升高反应温度 C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D.通人空气使HSO3-转化为SO42-
采用方法I脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是____ (用离子方程式表示)。
(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H =8.0 kJ/mol
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) △H =90.4 kJ/mol
2CO(g) +O2(g)=2CO2(g) △H= -566.0 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= -483.6 kJ/moI
S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为___________________________
(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为____(填化学式)。
正确答案
(1)AC;HCO3-+SO2===CO2+HSO3-(2)S( g) +O2(g)= SO2(g) △H = -574.0KJ/mol
(3)O2、SO2
有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。
已知:
① X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
② Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是(填化学式)__________。
(2)反应I的反应类型属于(填序号)__________。
a.分解反应 b.复分解反应 c.置换反应 d.化合反应 e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是__________。
(4)若经反应I得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol/L NaOH溶液完全吸收,则反应IV中生成FeSO4的离子方程式是__________。
正确答案
(1)SO2、SO3(2)ae
(3)取少量溶液2于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红,则证明原溶液中含有Fe3+(4)2Fe3++SO32-+ H2O=2Fe2++SO42-+2H+
硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
(1)进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。
(2)如图所示,将硬质玻璃管改装为燃烧管。挤压软塑瓶壁,向装有固体B的锥形瓶中加入溶液A,同时往 燃烧管中通入气体C并点燃,可看到明显的燃烧现象(金属网用以防止气体混合爆炸)。
①用此装置模拟工业合成盐酸,则关于试剂选择正确的是____(填序号),管口可观察到____色火焰。
②若溶液A为浓氨水,气体C为氧气,固体B为NaOH。利用该装置可完成NH3在O2中燃烧的实验。A与B混合能够产生NH3的原因是____________________。
正确答案
(1)a:品红溶液;SO2与品红反应生成无色不稳定物质,遇热分解又生成SO2和品红;
b:SO2+OH-=HSO3-;c:碘与淀粉的混合溶液;还原
(2)①d;苍白;②NaOH具有吸水性,NaOH溶于水可以放热,NaOH电离出OH-,使NH3+H2ONH3·H2O
NH4++OH-的平衡逆向移动
有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。
已知:
①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是_____(填化学式)。
(2)反应I的反应类型属于_____(填序号)。
a.分解反应 b.复分解反应 c.置换反应 d.化合反应 e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是____________________。
(4)若经反应I得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol/L NaOH溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成
FeSO4的离子方程式是____________________。
正确答案
(1)SO2、SO3(2)ae
(3)取少量溶液2于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变血红色,则证明原溶液中含有Fe3+(4)2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+
大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有__________;肯定不存在的离子有_________,说明其不存在的理由:_____________。
(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:____________。
(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-:______________。
(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有___________、__________,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用:____________。
正确答案
(1)SO42-、NO3-、NH4+ ;SO32-、NO2- ;SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存。若有NO2-,能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O
(3)取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-(4)2NO+O2= 2NO2 NO2+SO2 = SO3 + NO ;催化剂
如下图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答:
(1)⑥中发生的化学反应方程式为____________________________。
(2)⑤的作用是________________________________,反应的离子方程式为 __________________________。
(3)填表格
正确答案
(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)吸收过量的SO2,防 止污染环境;SO2+2OH-===SO32-+H2O
(3)
甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象
⑴A中反应的化学方程式是_______________。
⑵C中白色沉淀是__________,该沉淀的生成表明SO2具有____________性。
⑶C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是____________________________。
⑷分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是______________;乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是______________。
②进行实验,B中现象
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:______________。
⑸合并⑷中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是____________________________。
正确答案
⑴Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O
⑵H2SO4;还原
⑶2NO+O2==2NO2
⑷①通N2一段时间,排除装置中的空气;饱和NaHSO3溶液;②甲:SO42-+Ba2+==BaSO4↓,
乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O==2BaSO4↓+4H+,白雾的量远多于装置中O2的量
⑸SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
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