污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题,污染分为空气污染,水污染,土壤污染等。
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g) ΔH= 。
该反应的平衡常数表达式为K= 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 (选填序号)。
a.CaCl2 b.氨水 c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)为了减少空气中的CO2,目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用,捕碳剂常用(NH4)2CO3,反应为:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3
为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,
经过相同时间测得CO2气体浓度,其关系如图,则:
①T2、T4温度下,该反应的反应速率v2 v4(填“>”、“=”或“<”)。
②在T3~T4这个温度区间,容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是: 。
(3)催化反硝化法降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中,用H2将NO还原为N2,一段时间后,
溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为: 。
②Murphy等人利用粉末铝去除废水总硝酸盐,反应主要产物为氨,占60~95%,可以通过气提法除去。反应方程式为:
3NO3- + 2Al + 3H2O → 3NO2- + 2Al(OH)3
NO2- + 2Al + 5H2O → NH3 + 2Al(OH)3 + OH-
2NO2- + 2Al + 4H2O → N2 + 2Al(OH)3 + 2OH-
若足量的铝与硝酸盐反应产生224mL(标准状况)混合气体,其中氨占80%,则被NO3-氧化的铝的物质的量为 。
有机物A的分子式为C9H10O2,A在光照条件下生成的一溴代物B,可发生如下转化关系(无机产物略):
其中K物质与氯化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构。
已知:①当羟基与双键碳原子相连时,易发生如下转化:RCH=CHOH→RCH2CHO;
②-ONa连在烃基上不会被氧化。
请回答下列问题:
(1)F与I中具有相同的官能团,该官能团的名称是。
(2)上述变化中属于水解反应的是(填反应编号)。
(3)写出结构简式,G:,M:。
(4)写出下列反应的化学方程式:
FE :
反应①:,
(5)写出所有符合下列要求的A的同分异构体。
I.含有苯环 II.能发生银镜反应,且能使氯化铁溶液显紫色
III. 苯环上的一元取代物只有一种
氯气常用于自来水厂杀菌消毒。
(1)工业上用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气,铁电极作极,石墨电极上的电极反应式为。
(2)氯氧化法是在碱性条件下,用Cl2将废水中的CN-氧化成无毒的N2和CO2。该反应的离子方程式为。
(3)氯胺(NH2Cl)消毒法是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2 + NH3 = NH2Cl + HCl,生成的NH2Cl比HClO稳定,且能部分水解重新生成HClO,起到消毒杀菌的作用。
①氯胺能消毒杀菌的原因是(用化学用语表示)。
②氯胺消毒法处理后的水中,氮元素多以NH4+的形式存在。
已知:NH4+(aq) + 1.5O2(g)= NO2-(aq) + 2H+(aq) + H2O (l)ΔH=-273 kJ·mol-1
NH4+(aq) + 2O2(g)= NO3-(aq) + 2H+(aq) + H2O (l)ΔH =-346 kJ·mol-1
NO2-(aq)被O2氧化成NO3-(aq)的热化学方程式为。
(4)在水产养殖中,可以用Na2S2O3将水中残余的微量Cl2除去,某实验小组利用下图所示装置和药品制备Na2S2O3。
结合上述资料回答:
开始通SO2时,在B口检测到有新的气体生成,判断从B口排出的气体中是否含有H2S,并写出判断依据。
为获得较多的Na2S2O3,当溶液的pH接近7时,应立即停止通入SO2,其原因是。
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为。
②操作b为,操作c为。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在范围内(填字母序号)。
物质 |
Na |
S |
Al2O3 |
熔点/℃ |
97.8 |
115 |
2050 |
沸点/℃ |
892 |
444.6 |
2980 |
a.100℃以下 b.100℃~300℃ c. 300℃~350℃ d. 350℃~2050℃
②放电时,电极A为极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为(填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx =" 2Na" + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为。
光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如下(部分试剂和产物略去):
已知:
Ⅰ.(R,R’为烃基或氢)
Ⅱ.(R,R’为烃基)
(1)A分子中含氧官能团名称为 。
(2)羧酸X的电离方程式为 。
(3)C物质可发生的反应类型为 (填字母序号)。
a.加聚反应 b. 酯化反应 c.还原反应 d.缩聚反应
(4)B与Ag(NH3)2OH反应的化学方程式为 。
(5)乙炔和羧酸X加成生成E,E的核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为3:2:1,E能发生水解反应,则E的结构简式为 。
(6)与C具有相同官能团且含有苯环的同分异构体有4种,其结构简式分别为、
、 和 。
(7)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为 。
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:
请回答:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则Fe(CrO2)2中铁元素是____价。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成____。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:
为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是____。
(4)已知CrO42—在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是____。
②混合溶液乙中溶质的化学式是____。
(5)+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌,所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72—必须除去。工业上可用电解法来处理含Cr2O72—的废水,下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。通电后,Cr2O72—在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
a电极的电极反应式是,
b电极附近反应的离子方程式是。