- 室内空气污染
- 共1606题
(15分)
硫酸工厂排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止污染大气,在排放前必需进行尾气处理并设法进行综合利用。
⑴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。
⑵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 。
⑶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 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。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(2分)
CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O(2分)
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(2分)
③50(2分)
(2)Na2SO3可循环使用;(2分)
(3)①阳,A表示NaOH溶液,E是氢气(3分)
②SO2-3—2e+H2O=2H++SO2-4(2分)
略
(14分) 硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:
(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为 4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
该反应中氧化剂和氧化产物之比为 ;标准状态下得到4.48升SO2 时,一共转移了 mol e-。(每空3分)
(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:根据上表回答,SO2转化到SO3的
最佳反应条件是 。(每空2分)
(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式: 。若在该条件下将2 mol SO2放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为 (用含Q1、Q2代数式表示)。(每空2分)
(4)市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ,若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸,则X为 。(每空2分)
正确答案
(14分)
(1)11:10 1.1 mol e-。(每空3分) (2)B(2分)
(3)SO2(g)+1/2O2(g) ="= " SO3(g) △H="-QKJ/mol " Q2/2Q1 。(每空2分)
(4)1/ 9 。(每空2分)
略
由黄铜矿为原料(主要成分为CuFeS2)制备99.95%~99.98%精铜的流程如下:
(1) 高温焙烧第一反应为2CuFeS2+4O2===Cu2S+2FeO+3SO2,该反应中氧化剂为____________。产物Cu2S在1 200℃高温下继续反应:2Cu2S+3O2===2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2。6mol CuFeS2和14.25mol O2反应,理论上可得到Cu________mol(假定各步反应都完全)。
(2) 取三份质量均为16.9g的上述粗铜,成分为Cu、Fe、Zn。现在需要分析其中铜的含量,进行如下实验(所有气体体积均为标况下的数据):
① 取一份粗铜放入足量稀硫酸中,共放出氢气1.568L。
② 另取一份粗铜放入稍过量的较浓硝酸中,加热使合金铜完全溶解,收集到了NO和NO2的混合气体8.736L,与3.304LO2混合后,得到的混合气体恰好被水完全吸收。
③ 再取一份粗铜进行电解精炼,阳极完全溶解后阴极增加质量17.28g。
求粗铜中Cu的质量分数(保留一位小数)。
正确答案
(1) CuFeS2、O2(各1分) 4.5(4分)
(2)
略
(12分)美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下:
(1)甲酸在反应中的作用是 (选填:“氧化剂”或“还原剂”);
(2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁元素的存在形式是 (写化学式);
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。
①气体B的化学式为 ,
②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%。则A的化学式为 ;
(4)700℃“焙烧1”的目的是 ,550℃“焙烧2”的目的是 。
正确答案
(12分)
(1)还原剂(2分) (2)Fe(OH)3(2分)
(3)① NO(1分) ② H2PdCl4(3分)
(4)除去活性炭及有机物(2分);脱氨[或“将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2”] (2分)。
略
(12分)近年来高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)实验中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是 ;
(2)KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4的化学方程式 ;
(3)通入CO2,可使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-及MnO2,则K2MnO4完成反应时,转化为KMnO4的百分率约 (精确至0.1%)
(4)若通入CO2太多,则在加热浓缩时,会有 晶体和KMnO4晶体一起析出。
(5)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高,其原因是 ;加热时用玻璃棒不停搅拌溶液的目的是 。
正确答案
略
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