【题目】硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而SO2直接排放会对环境造成危害。
Ⅰ.已知:重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1
BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1
则:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)ΔH=__。
Ⅱ.SO2的尾气处理通常有以下几种方法:
(1)活性炭还原法
反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)=S2(g)+2CO2(g)。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:
①0~20min反应速率表示为v(SO2)=__;
②30min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是__;
③40min时,平衡常数K=__。
(2)亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为__;
②常温下,当吸收至NaHSO3时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是__(填序号)。
a.c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
b.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
c.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)
d.溶液中c(H+)=1×10-8mol/L
(3)电化学处理法
①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为__;
②当电路中转移0.02mole-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加__mol离子。
【答案】1473.2kJmol1 0.03mol/( Lmin) 减少CO2的浓度 SO32+SO2+H2O=2HSO3 abc SO22e+2H2O=SO42+4H+ 0.03
【解析】
Ⅰ.已知①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1
②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,
根据盖斯定律:③×2①②得方程式Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)据此计算;
Ⅱ.(1)①根据v=计算v(SO2);
②30min时瞬间,二氧化碳浓度降低,S2的浓度不变,而后二氧化碳、S2的浓度均增大,应是减少CO2的浓度;
③平衡常数K=,注意固体和纯液体不写入表达式;
(2)①Na2SO3溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠;
②a.根据电荷守恒判断;
b.根据物料守恒判断;
c.NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于其水解程度;
d.水电离出氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,由于NaHSO3溶液的pH未知,不能计算水电离出氢离子浓度;
(3)①由图可知,Pt(Ⅰ)电极上二氧化硫被氧化生成硫酸;
②左侧电极反应式为:SO22e+2H2O=SO42+4H+,根据电子转移守恒计算生成硫酸根、氢离子的物质的量,为保持溶液电中性,多余的氢离子通过阳离子交换膜移至右侧,左侧溶液中增加离子为生成硫酸电离的离子总量。
Ⅰ.已知①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1
②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,
根据盖斯定律:③×2①②得方程式Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) ΔH=(221)×2(+460)(+571.2)=1473.2kJmol1;故答案为:1473.2kJmol1;
Ⅱ.(1)①由图可知,020min内二氧化硫浓度变化量为1mol/L0.4mol/L=0.6mol/L,故v(SO2)==0.03mol/( Lmin);故答案为:0.03mol/( Lmin);
②30min时瞬间,二氧化碳浓度降低,S2的浓度不变,而后二氧化碳、S2的浓度均增大,应是减少CO2的浓度;故答案为:减少CO2的浓度;
③恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),平衡常数K=;故答案为:;
(2)①Na2SO3溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠,反应离子方程式为:SO32+SO2+H2O=2HSO3,故答案为:SO32+SO2+H2O=2HSO3;
②a.根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32)+c(HSO3)+c(OH),故溶液中c(Na+)+c(H+)>c(SO32)+c(HSO3)+c(OH),故a正确;
b.溶液中S元素以SO32、HSO3、H2SO3形式存在,Na元素与硫元素物质的量之比为1:1,故溶液中c(Na+)=c(SO32)+c(HSO3)+c(H2SO4),故b正确;
c.NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于其水解程度,故溶液中c(Na+)>c(HSO3)>c(H+)>c(SO32),故c正确;
d.水电离出氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,由于NaHSO3溶液的pH未知,不能计算水电离出氢离子浓度,故d错误;
故答案为:abc;
(3)①由图可知,Pt(Ⅰ)电极上二氧化硫被氧化生成硫酸,电极反应式为:SO22e+2H2O=SO42+4H+;故答案为:SO22e+2H2O=SO42+4H+;
②左侧电极反应式为:SO22e+2H2O=SO42+4H+,根据电子转移守恒,生成硫酸根物质的量=0.01mol,生成氢离子为0.04mol,为保持溶液电中性,0.01mol硫酸根需要0.02mol氢离子,多余的氢离子通过阳离子交换膜移至右侧,即有0.02mol氢离子移至右侧,故左侧溶液中增加离子为0.01mol+0.02mol=0.03mol;故答案为:0.03。
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【题目】下列解释实验过程或事实的反应方程式不正确的是
A. 熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
B. 在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I2:2I-+ H2O2+2H+= I2+O2↑+2H2O
C. 红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层:3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2
D. “84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵”(主要成分盐酸)混合使用放出氯气:ClO-+ Cl-+ 2H+= Cl2↑+H2O
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【题目】某温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质随时间变化的曲线如图所示。由图中数据该反应的化学方程式为:________。反应开始至2min,Z的平均反应速率为________
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【题目】燃烧0.1 mol某有机物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O,由此得出的结论不正确的是( )
A. 该有机物分子的结构简式为CH3—CH3
B. 该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1∶3
C. 该有机物分子中不可能含有双键
D. 该有机物分子中可能含有氧原子
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( )
A.1mol甲苯含有6NA个C-H键
B.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,生成28gN2,转移的电子数目为3.75NA
C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
D.56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子
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【题目】厌氧性硫酸盐还原菌(SRB)是导致金属微生物腐蚀最为普遍的菌种,腐蚀图解如图所示。下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为8H++8e-=8H·(吸附)、SO42-+8H·(吸附)S2-+4H2O
B.正极区溶液的pH变小
C.生成1molFeS,转移6mol电子
D.若引入新细菌,一定会加速金属的腐蚀
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【题目】(1)某含碳、氢、氧三种元素的未知物A,经燃烧分析知其碳的质量分数为60%,氧的质量分数为26.7%,则其实验式为 _______;
(2)物质A相对于相同状况下的氢气的密度是30,则A的分子式为________,可能的结构式有________种;
(3)A的红外光谱图上发现有O﹣H键、C﹣H键和C﹣O键的振动吸收,则A的结构简式可能为(有几种写几种)________ ;
(4)A的核磁共振氢谱有三个吸收峰,峰面积之比为1:1:6,则A的名称是 ________ 。
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【题目】立方烷结构为立方体,分子式为C8H8,其熔点比相同碳原子的辛烷高,立方烷的结构简式如图所示。下列有关立方烷的说法正确的是( )
A.其一氯代物只有1种,二氯代物有2种
B.常温常压下为气体
C.与乙苯(结构简式为)是同分异构体
D.与苯的含碳质量分数相同
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【题目】下图中烧杯里盛的是海水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是( )
A.③>②>①>⑤>④B.④>②>①>③>⑤C.③>②>④>⑤>①D.④>⑤>②>③>①
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