【题目】SO2是空气中主要的大气污染物,国家规定在排放前必须经过处理。
Ⅰ.碱液吸收法:工业上常用NaOH溶液做吸收液。
(1)向0.5L1 mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状态下11.2L的SO2。
①写出反应的离子方程式__________;
②已知:Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,则所得溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),下列有关吸收液中粒子浓度大小关系正确的是_________。
A c(H2SO3)>c(SO32-)
B c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)
C c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)
D c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH-)
(2)工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2,并用电解法处理吸收SO2后所得溶液以实现吸收液的回收再利用,装置如下图所示:
①工作一段时间后,阴极区溶液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②写出阳极的电极反应式_______。
Ⅱ.SO2的回收利用:
(3)SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2),反应为SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1:1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应,SO2的转化率与温度T的关系如下图所示:
① 该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
② 若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的分压平衡常数Kp=_____(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
【答案】2OH-+SO2=HSO3- 酸性 BC 增大 HSO3--2e-+2H2O=3H++SO42- < 3/p
【解析】
Ⅰ(1)首先判断生成NaHSO3,再根据守恒进行判断关系;
(2)①阴极区是溶液中的氢离子放电;
②由装置图可知,右边为亚硫酸氢根失电子易被氧化为硫酸根,为阳极;
Ⅱ(3)①结合温度对反应速率的影响回答;
②根据三段式求解。
Ⅰ(1) ①标准状况下11.2L的SO2的物质的量为=0.5mol,0.5L1 mol·L-1的NaOH的物质的量为=0.5mol,按1:1反应,生成NaHSO3,故离子方程式为2OH-+SO2=HSO3-,故答案为2OH-+SO2=HSO3-;
②已知:Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,可知HSO3-的电离大于水解,溶液显酸性;
A. HSO3-的电离大于水解, 则 c(H2SO3)<c(SO32-),A项错误;
B.根据电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),B项正确;
C.根据元素守恒: c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-),C项正确;
D. HSO3-的电离大于水解,又水电离出氢离子,则正确的排序为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),D项错误;故答案为BC;
(2)①电解池中,阴极区是溶液中的氢离子放电,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,则pH增大,故答案为:增大;
②由装置图可知,右边为亚硫酸氢根失电子易被氧化为硫酸根,为阳极,则电极反应式为HSO3--2e-+2H2O=SO42-+3H+,故答案为:HSO3--2e-+2H2O=3H++SO42-
Ⅱ(3)①根据图象,升高温度,SO2的转化率减小,说明平衡逆向移动,说明该反应正反应为放热反应,△H<0,故答案为<;
②设SO2的物质的量为1mol,则Cl2的物质的量为1mol,列三段式如下:
平衡常数K==,故答案为:3/p。
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【题目】炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是
A. 腐蚀过程中,负极是C
B. Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C. 正极的电极反应式为4OH―-4e-==2H2O+O2↑
D. C是正极,O2在C表面上发生还原反应
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【题目】玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
(1)酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向有苯酚的反应釜___________加入甲醛,且反应釜应装有________________装置。
(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃由石英砂、___________和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为______________。
(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是____________。玻璃钢具有__________等优异性能(写出两点即可)
(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_____________
a.深埋
b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料
d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂
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【题目】2﹣羟基异丁酸乙酯能溶于水,是一种应用于有机合成和药物制造的化工原料。
(1)2﹣羟基异丁酸乙酯的分子式为_________,不同化学环境的氢在核磁共振氢谱图中有不同的吸收峰,则2﹣羟基异丁酸乙酯有_________个吸收峰;
(2)①②的反应类型分别为_________,_________;
(3)已知I为溴代烃,I→B的化学方程式为_________;
(4)缩聚产物F的结构简式为_________;
(5)下列关于和的说法正确的有_________(双选,填字母);
A.后者遇到FeCl3溶液显紫色,而前者不可
B.两者都可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.两者都可以与氢氧化钠溶液发生反应,当两者物质的量相等时,消耗氢氧化钠的量不相等
D.两者都可以与氢气发生加成反应
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【题目】某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+ xCO2 mCeO2+ xH2+ xCO
下列说法不正确的是
A. 该过程中CeO2没有消耗
B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化
C. 右图中△H1=△H2+△H3
D. 以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32-+2H2O
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【题目】硼、硅、硒等元素及其化合物用途广泛。请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为_______;SeO2常温下为白色晶体,熔点为340~350℃,315℃时升华,则SeO2固体为________晶体。
(2)在硼、硅、硒的气态氢化物中,其立体构型为正四面体的是_______(填化学式),在硅的氢化物中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性大小为Se_____Si(填“>”或“<”)。
(3)在周期表的第二周期中,第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有_____种。
(4)硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3,BF3·NH3中B与N之间形成______键;NH3中N原子的杂化轨道类型为______,写出与NH3等电子体的一种离子符号________。
(5)金刚砂(SiC)的摩氏硬度为9.5,其晶胞结构如图所示。在SiC中,每个Si原子周围距离最近的Si原子数目为________;若金刚砂的密度为ρg·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞中碳原子与硅原子的最近距离为________pm。(用含ρ和NA的式子表示)
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【题目】经过德国化学家哈伯、波施等的不懈努力,成功地开发了合成氨的生产工艺。如今 世界各国科学家为提高氨的产量,降低能耗做着各种有益的探索。试回答下列问题:
(1)已知NH3(l)NH3(g) △H1;N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H2 。则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的△H=_______(用含 △H1、△H2的代数式表示)
(2)①在一定条件下,分别将 1mol N2和3mol H2置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中 两容器起始容积相同充分反应,二者均达到平衡状态,则两容器中NH3 的体积分数是Ⅰ_______Ⅱ(填“>”、“<”或“=” 。)
②上述容积恒定的密闭容器中,达化学平衡状态时, 若NH3 的体积分数为10% ,若保持其他条 件不变,起始时改为充入2 mol N2和2molH2,达新平衡后,NH3的体积分数为_______10%填(“>”、“<”或“=”)。
(3)哈伯因证实 N2、H2 在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖。若用分别表示 N2、H2、NH3 和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用如图表示:
①吸附后,能量状态最低的是___________填字母序号)。
②由上述原理,在铁表面进行 NH3 的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是_________________________;c0 后速率降低的原因可能是___________________。
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)NH2-+NH4+。用 Pt 电极对液氨进行电解也可产生 H2和 N2。阴极的电极反应式是_______。
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【题目】已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,按如图所示装置展开相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热;装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_________________。
(2)实验开始前需进行的操作是_____________________。
(3)加入浓硫酸之前先通入N2一段时间,其目的是_____________。
(4)排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是_______;若用NaOH溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为__________。
(5)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加,不考虑体系残留的氧气);
假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应;
假设2:________;
假设3: Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化SO2。
(6)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤(简述操作过程) | 预期现象和结论 |
①测1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH ②取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中 ③______________ ④向试管中通入适量SO2气体 | _____________ |
(7)若假设2正确,请写出B中发生氧化还原反应的离子方程式:_________。
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【题目】下列实验不能达到目的的是( )
选项 | 目的 | 实验 |
A | 制取较高浓度的次氯酸溶液 | 将Cl2通入小苏打溶液中 |
B | 除去溴苯中的少量溴 | 加入苛性钠溶液洗涤、分液 |
C | 加快氢气的生成速率 | 将与稀硫酸反应的粗锌改为纯锌 |
D | 制备少量氨气 | 向新制生石灰中滴加浓氨水 |
A.AB.BC.CD.D
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