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【题目】燃煤及工业废气中的SO2是形成酸雨的主要原因,消除SO2是减少酸雨形成的有效方法。完成下列问题:

1)已知:4FeS2s+11O2g═2Fe2O3s+8SO2g)△H=﹣3412.0kJmol1

Fe2O3s+3COg═2Fes+3CO2g)△H=﹣25.0 kJmol1

2Cs+O2g═2COg)△H=﹣221.0 kJmol1

2FeS2s+7O2g+3Cs═2Fes+3CO2g+4SO2g)△H_____kJmol1

2)碱性NaClO2溶液脱硫法

SO2与碱性NaClO2溶液反应的离子方程式为2SO2+ClO2+4OH2SO42+C1+2H2O,已知pc=﹣lgcSO2)。在刚性容器中,将含SO2的废气通入碱性NaClO2溶液中,测得pc与温度的关系如图所示。

由图分析可知,该脱硫反应是_____反应(填放热吸热);若温度不变,增大压强,该脱硫反应的平衡常数K_____(填增大减小不变)。

3)燃料细菌脱硫法

①含FeS2的燃煤可用氧化亚铁硫杆菌(Tf)、氧化亚铁微螺菌(Lf)、氧化硫硫杆菌(Tt)进行脱硫,其脱硫过程如图所示:

已知:脱硫总反应为:FeS2+14Fe3++8H2O═2SO42+15Fe2++16H+

Ⅰ反应的化学方程式为:FeS2+6Fe3++3H2O═S2O32+7Fe2++6H+

写出Ⅱ反应的化学方程式_____

②在上述脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程可视为下图所示的原电池:

该细胞膜为_____(填阳离子交换膜阴离子交换膜)。该电池的正极电极反应式为_____。该方法在高温下脱硫效率大大降低,原因是_____

【答案】2062.5 放热 不变 8Fe3++S2O32+5H2O═2SO42+8Fe2++10H+ 阳离子交换膜 O2+4H++4e2H2O 温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力 。

【解析】

1)盖斯定律计算,利用同向相加、异向相减的原则;

2)由图分析可知,升温平衡向吸热方向移动可知,对于平衡常数,如果是放热反应,随着温度上升,平衡常数减小;如果是吸热反应,随着温度上升,平衡常数上升;温度不变,K不变;

3)①观察图像可知:反应Ⅱ是Fe3+S2O32反应生成亚铁离子和硫酸根离子,利用得失电子数相等、电荷守恒、原子守恒写出离子方程式;

②在脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程为如图所示的原电池反应,亚铁离子被氧化发生氧化反应在原电池负极反应,正极是氧气在酸性溶液中生成水,正极消耗氢离子,确定细胞膜为阳离子交换膜;温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力;

1)已知:①4FeS2s+11O2g)=2Fe2O3s+8SO2g)△H=﹣3412.0kJmol1

Fe2O3s+3COg)=2Fes+3CO2g)△H=﹣25.0 kJmol1

2Cs+O2g)=2COg)△H=﹣221.0 kJmol1

盖斯定律①×1/2+②+③×3/2计算 2FeS2s+7O2g+3Cs)=2Fes+3CO2g+4SO2g)△H=﹣2062.5KJ/mol

答案:﹣2062.5

2)已知pc=﹣lgcSO2),pc与温度的关系分析,温度越高Pc越小,则二氧化硫浓度增大,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,平衡常数只随温度变化,若温度不变,增大压强,该脱硫反应的平衡常数K不变;

答案:放热;不变。

3)①反应Ⅱ是Fe3+S2O32反应生成亚铁离子和硫酸根离子,反应的离子方程式:8Fe3++S2O32+5H2O═2SO42+8Fe2++10H+

答案:8Fe3++S2O32+5H2O═2SO42+8Fe2++10H+

②脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程为如图所示的原电池反应,亚铁离子被氧化发生氧化反应在原电池负极反应,正极是氧气在酸性溶液中生成水,电极反应:O2+4H++4e2H2O,正极消耗氢离子,该细胞膜为阳离子交换膜,该方法在高温下脱硫效率大大降低,原因是:温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力;

答案:阳离子交换膜;O2+4H++4e2H2O;温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力。

练习册系列答案
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【题目】某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:

(1)酸浸后加入H2O2的目的是______,调pH的最适宜范围为______

(2)pH过程中加入的试剂最好是_________

A.NaOH B.CuO C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3

(3)煮沸CuSO4溶液的原因是______。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式________________

(4)称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后加水20 mL,用0.1000mol﹒L1Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有关的化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。计算该CuCl样品的质量分数_______________

(5)在一定条件下用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol·L1的醋酸与b mol·L1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2)=c(CH3COO),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka_________(用含ab的代数式表示)。

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【题目】科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置,总反应方程式为2CO22CO+O2.下列说法正确的是(  )

A. 由图分析N电极为正极

B. OH通过离子交换膜迁向左室

C. 阴极的电极反应为CO2+H2O+2eCO+2OH

D. 反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强

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【题目】一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是

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C. 体系压强不再变化 D. 2v(X)=v(Y)

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A. Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=-242kJ·mol-1

B. Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=-20kJ·mol-1

C. Se(g)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1

D. Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1

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【题目】硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:

已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。

②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃):

③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。

请回答:

(1)传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为___________

(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_________________________________。若省略“氧化”步骤,造成的后果是_________________________________

(3)“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为______________________(填化学式)。

(4)“氟化除杂”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F)不低于___________。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)

(5)“碳化结晶”时,发生反应的离子方程式为______________________

(6)“系列操作”指___________、过滤、洗涤、干燥

(7)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,电解过程中阳极的电极反应式为___________

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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是

A. 4.6gC2H5OH与6.0gCH3COOH反应,生成的 CH3COOC2H3分子数目为0.1NA

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C. 32gO2和O3的混合物中含有的氧原子数目为2NA

D. 25℃时,1L pH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.02NA

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【题目】在标准状况下四种气体:

A. B. C. D.

1)质量由大到小的顺序为____________

2)气体密度由大到小的顺序为____________

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C.饱和石灰水中不断通入CO2

D.醋酸中逐滴加入氨水

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