【题目】含硫化物是自然界中最为重要的自然资源之一,在生产生活中应用非常广泛。
(1)燃煤烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术是环境科学研究的热点。以下是用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术反应的热化学方程式。
NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l) +NO(g) △H=a kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=b kJ·mol-1
① 反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l) 的△H=_______KJ/mol-1。
② 将SO2通入硫酸铁溶液也能发生类似的反应。请写出该反应的离子方程式____________ 。
(2)MnSO4是重要的基础锰盐。工业上,生产MnSO4的方法有多种。
①一种较为环保的方法是:利用纤维素水解产物还原软锰矿的方法生产MnSO4,其反应方程式如下:(C6H10O5)n+nH2SO4→n(C6H11O5)HSO4
n(C6H11O5)HSO4 +nH2O →n C6H12O6+nH2SO4
C6H12O6 +12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O
从理论上讲,每生产1吨MnSO4需要的纤维素的质量为____吨。
②软锰矿中都含有一定量的砷的化合物,如果不除砷很难达到饲料级的生产标
准。工业上常用氧化剂来除去其中的砷。可以除去砷的氧化剂有:ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8、O3、H2O2等,但在实际生产中,选用的氧化剂是软锰矿,可能的原因是_________。
③在生产MnSO4的浸出渣中常会产生一些硫磺,可以利用四氯乙烯来回收硫磺,
回收硫磺过程中受外界影响较大的因素主要有:萃取温度、液固比等。下图1是上述3种因素对萃取硫磺质量影响的关系图。
请根据以上图表信息,选择最佳的萃取温度和液固比_____________。
(3)有人设想用电化学法将SO2转化为H2SO4的原理如图2所示。
① 该电解质溶液中质子的流向是_____;(填“从正极流向负极”或“从负极流向正极”)
② 写出该电池负极反应的电极反应方程式:_________
【答案】2a+bSO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+ 0.09降低成本,不增加新的杂质80℃、4:1从负极流向正极SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
【解析】(1)①已知:①NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)+NO(g)△H=a kJmol-1,②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=b kJmol-1,由盖斯定律可知,方程式①×2+②可得2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l),△H=2a+b kJmol-1;
②铁离子具有氧化性能把二氧化硫氧化为硫酸根离子,则SO2通入硫酸铁溶液反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;
(2)①已知:(C6H10O5)n+n H2SO4→n(C6H11O5)HSO4
n(C6H11O5)HSO4+n H2O→n C6H12O6+n H2SO4
C6H12O6+12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O
则(C6H10O5)n~~n(C6H11O5)HSO4~~n C6H12O6~~12n MnSO4
162n 1812n
xt 1t
解得x=0.09t;
②除杂质不能引入新的杂质,所以不能选用ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8,工业生产还有考虑成本,选择软锰矿作氧化剂可以降低生成成本;
③由题中所给的图象可知,在80℃和液固比为4:1时,硫磺的萃取质量较大;
(3)①二氧化硫和氧气形成原电池,二氧化硫失电子为负极,氧气得电子为正极,溶液中阳离子向正极移动,所以电解质溶液中质子的流向是从负极流向正极;
②负极上二氧化硫失电子生成硫酸根离子,则负极电极方程式为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。
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【题目】除去NaCl中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-、CO3-等离子,通常采用以下四种试剂:①Na2CO3 ②BaCl2 ③NaOH ④HCl。加入试剂合理的操作顺序是( )
A.①②③④ B.③①②④ C.④②①③ D.③②①④
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【题目】固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是( )
A. 1 mol NH5中含有5 NA个N﹣H键(NA表示阿伏加德罗常数)
B. NH5中既有共价键又有离子键
C. NH5的电子式为
D. 它与水反应的离子方程式为NH4++H﹣+H2O=NH3H2O+H2↑
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【题目】把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中,经充分搅拌后,将所得溶液用石墨电极进行电解,阳极生成的物质是 ( )
A.H2 B.Ag C.Cl2 D.O2
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【题目】下列说法中,错误的是
A. 将海水蒸馏可以得到淡水
B. 萃取实验中需要分液操作
C. 可以用过滤的方法分离NaCl溶液和植物油
D. 除去硝酸钾固体中的少量氯化钠可以将混合物制成热饱和溶液,冷却结晶,过滤
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【题目】汽车排放的尾气为大气污染源之一,目前,可利用以下化学原理解决尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式____________,N2的电子式___________。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
①则反应速率υ(a)、υ(b)、 υ(c)的大小关系是______________;
②下列可说明反应到达图中c点的是__________;
A.NO、CO、CO2、N2表示的速率比值保持2︰2︰2︰1不变
B.CO的浓度不再改变
C.反应消耗2molNO的同时消耗1molN2
D.容器中的气体质量或物质的量保持不变
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】
A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积 m2/g | 达平衡时所用的时间min |
Ⅰ | 参照实验 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
【结论】①实验编号Ⅱ的实验目的为_________________________。
②课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是___________,且____________反应速率将___________。(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
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【题目】反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.15mol/(L·s)②v(B)=0.6mol/(L·s)
③v(C)=0.4 mol/(L·s)④v(D)=0.45 mol/(L·s)
该反应进行的快慢顺序为( )
A.④>③=②>① B.④<③=②<①
C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
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【题目】下列操作正确的是( )
A. 取下的分液漏斗的玻璃塞倒放在桌面上 B. 洗净的量筒放在烘箱中烘干
C. 用pH试纸测定浓硫酸的pH D. 过滤时,漏斗的尖嘴紧靠烧杯内壁
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