化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
(1)催化反硝化法中,H2能将NO3-还原为N2。25℃时,反应进行l0 min,溶液的pH由7变为l 2。
①N2的结构式为
②上述反应的离子方程式为 ,其平均反应速率v(NO3-)为 mol·L-1·min-1。
③还原过程中可生成中间产物NO2-,写出2种促进NO2-水解的方法 。
(2)电化学降解NO3-的原理如下图所示。
①电源正极为 (填“A”或“B”),阴极反应式为:
②若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为 g。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某学生往一支试管里按一定次序分别加入下列几种物质:
A.KI溶液, | B.淀粉溶液, | C.NaOH溶液, | D.氯水。发现溶液颜色按下面次序变化: |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)_______________________________________________________________。
(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为________________________________________________________________。
(3)第④步通入CO2,可以使MnO42-发生反应,生成MnO4-和MnO2。则K2MnO4完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为____________________(精确到0.1%)。
(4)第⑤步趁热过滤的目的是________________________________。
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、___________、洗涤、干燥。干燥过程中,温度不宜过高,因为_________________。
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臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作氧化剂.
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8kJ/mol.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2kJ/mol,则常温下反应: 2O3(g)=3O2(g)的ΔH= .
(2)科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式为3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为 。
(3)O3在碱性条件下可将Na2SO4氧化成Na2S2O8。写出该反应的化学方程式为:
(4)所得的Na2S2O8溶液可降解有机污染物4-CP。原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基(SO4-·)。通过测定4-CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生SO4-·的量。某研究小组设计实验探究了溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生SO4-·的影响。
①溶液酸碱性的影响:其他条件相同,将4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,结果如图a所示。由此可知:溶液酸性增强, (填 “有利于”或“不利于”)Na2S2O8产生SO4-·。
②Fe2+浓度的影响:相同条件下,将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L-1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反应240 min后测得实验结果如图b所示。已知 S2O82- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+。则由图示可知下列说法正确的是:_________________(填序号)
A.反应开始一段时间内, 4-CP降解率随Fe2+浓度的增大而增大,其原因是Fe2+能使Na2S2O8产生更多的SO4-·。 |
B.Fe2+是4-CP降解反应的催化剂 |
C.当c(Fe2+)过大时,4-CP降解率反而下降,原因可能是Fe2+会与SO4—.发生反应,消耗部分SO4—.。 |
D.4-CP降解率反而下降,原因可能是生成的Fe3+水解使溶液的酸性增强,不利于降解反应的进行。 |
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雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为______。
(2)上述反应中的氧化剂是______,反应产生的气体可用______吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:,若生成2 mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为______。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在______(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓硝酸,然后与过量的C反应,所产生的CO2的量______(选填编号)。
a.小于0.5 mol
b.等于0.5 mol
c.大于0.5 mol
d.无法确定
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利用化合价和物质类别推测物质的性质是化学研究的重要手段。
(1)从化合价的角度可以预测物质的性质。
①SO2的性质___________(填序号,下同);
A.只有氧化性 B.只有还原性 C.既有氧化性又有还原性
②将SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液由紫色褪至无色。反应结束后,硫元素存在形式合理的是__________。
A.S2— B.S C.SO32— D.SO42—
(2)从物质分类的角度可以推测物质的性质。现有由MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2组成的某混合物试样。
①其中Al2O3属于_______氧化物,MgO和Fe2O3属于_________氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”);
②将试样溶于过量的盐酸中,过滤,滤渣的主要成分是_________;再向滤液中加入NaOH溶液至过量,过滤,滤渣中的主要成分是_________;
③若将该试样直接溶于过量的NaOH溶液中,所发生的反应的化学方程式是______________________(可任意写其中一个)。
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实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)反应物中,氧化剂是________;化合价升高的元素是________。
(2)取一定体积的浓盐酸与MnO2发生反应,产生的氯气在标准状况下的体积为1.12 L(忽略Cl2的溶解)。则参加反应的HCl的物质的量是________;反应中被氧化的HCl的质量是________。(写出简要解题过程)
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硫酸工厂的烟气中含有SO2,有多种方法可实现烟气脱硫。
(1)工业制硫酸的过程中,SO2被氧气氧化的化学方程式为 。
(2)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。
已知:25℃时,H2SO3 HSO3 -+H+ K=1.5×10-2
H2CO3HCO3 -+H+ K=4.4×10-7
下列试剂中适合用作该法吸收剂的是 (填字母序号)。
a.石灰乳 b. Na2SO3溶液 c. Na2CO3溶液
②“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂,向100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状况下0.448 L SO2气体,反应后测得溶液pH<7,则溶液中下列各离子浓度关系正确的是 (填字母序号)。
a.c(HSO3-)> c(SO32-)> c(H2SO3)
b.c(Na+)>c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
(3)某硫酸厂拟用烟气处理含Cr2O72-的酸性废水,在脱硫的同时制备Cr2O3产品。具体流程如下:
①吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则其中发生反应的离子方程式为 。
②中和池中的反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,该气体的化学式为 。
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已知铜能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)用双线桥法分析上述反应的电子转移情况(只需标出电子得失的方向和数目)__________________________________________________________________。
(2)上述反应中氧化剂是 ,氧化产物是 。
(3)上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)若反应中转移了0.6 mol电子,产生的气体在标准状况下的体积是 。
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