某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5
的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
| 离子 |
H+ |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
| 浓度/mol·L-1 |
未测定 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)为减少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)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)="CO" (g) △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)
2NO(g) △H
0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H
0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。
SO2和NO2都是大气污染物。
(1)将NO2变成无害的N2,要找到适合的物质G与适当的反应条件,G应为___________(填写“氧化剂”或“还原剂”).下式中X必须为无污染的物质,系数n可以为0.NO2+G
N2+H2O+nX (未配平的反应式).下列化合物中,满足上述反应式中的G是________(填写字母)。
a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH
(2)采取还原法,用炭粉可将氮氧化物还原。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.6kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1
则反应C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) △H="_____________" kJ•mol-1
(3)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如图1所示:NO2被NH4HSO3吸收的离子方程式是______________。浓度均为0.1mol/L的NH4HSO3溶液和NH4HSO4溶液中的c(NH4+)相比较,NH4HSO3_____________NH4HSO4。(选填“>”、“=”或“<”)
(4)利用图2所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2.
①b极的电极反应式为_________________________。
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成.该反应离子方程式为________________________________。
(5)SO2也可用于消除铬的毒性。六价铬的毒性大约是三价铬的100倍,二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原为Cr3+,然后再加碱将Cr3+沉淀,已知常温下Ksp[Cr(OH)3]=10-32,要使Cr3+沉淀完全(c(Cr3+)小于10-5mol/L),溶液的pH应升高到____________。
海水是巨大的资源宝库.如图1是从海水中提取食盐和溴的主要流程.
(1)粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质.如图2是粗盐提纯的操作流程.
提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液.
①除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、
②如何证明操作①中NaOH溶液已经过量?
③蒸发过程所用的主要仪器有:铁架台、酒精灯、 、 ;
(2)某同学欲四氯化碳萃取较高浓度的溴水中的溴,经振荡并在铁架台上静置分层后,分离出四氯化碳层的操作:
(3)工业上将较高浓度的溴水经进一步处理得到工业溴.某研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为 59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性.水的沸点为100℃.他们参观生产过程后,设计了如图3装置简图:
①图中仪器B的名称: ②温度计水银球的位置:
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,收集溴时温度计应控制的温度为:
(1)在标准状况下4.48L CH4和CO2混合气体的质量为6.0g,则混合气体平均摩尔质量为____________g/mol,相对于氢气的密度为____________;其中CH4和CO2的物质的量比为____________
(2)4g NaOH溶解在水中,配成100mL溶液,配好后从中取出10mL溶液,加水稀释至100mL,则稀释后所得溶液物质的量浓度是__________________mol/L.
(3)标准状况下,V L的某气体(摩尔质量为M g/mol)溶解在1L水(水的密度近似为__________________
1g/cm)中,假设气体完全溶解且不与水发生反应,溶液的密度为ρg/cm,则所得溶液的物质的量浓度c=_________________mol/L.(选择以上字母表达计算式,要求化简)
Ⅱ[只辅导班(1,2,17班)学生解答,答错题不给分)]
(1)相同体积、相同物质的量浓度的AgNO3溶液,分别与相同体积的KCl、CuCl2、AlCl3溶液反应恰好完全反应,则KCl、CuCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度之为
(2)M(NO3)2热分解化学方程式为2M(NO3)2 ="=" 2MO+4NO2↑+O2↑,加热29.6g M(NO3)2使其完全分解,在标准状况下收集11.2L的气体,那么M的摩尔质量是_____________________
(3)现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量,某学生取20.0g此样品置于烧杯中,分四次加入密度为1.22g/cm3的硫酸并作相关记录。有关数据记录如下表:
| 加硫酸的序号 |
加硫酸的体积/mL |
剩余固体的质量/g |
| 1 |
20.0 |
16.0 |
| 2 |
20.0 |
12.0 |
| 3 |
20.0 |
8.0 |
| 4 |
20.0 |
8.0 |
试计算:①10.0g此样品中铜的物质的量 ②样品中氧化亚铁的质量分数 ③所用硫酸溶液溶质的物质的量浓度 。
(4)液态CS2能够在O2中燃烧生成CO2和SO2两种气体,今用0.228 g CS2在448 mL氧气(标准状况)中完全燃烧,反应后混合气体的平均摩尔质量是_______________。
Ⅰ(只普通班做学生解答,答错题不给分)
(1)有下列四组物质①水、酒精、煤、石油 ②CaO、SO3、SO2、P2O5 ③HNO3、H2SO4、HCl、NaCl ④KClO3、KCl、KMnO4、HgO各组中均有一种物质所属类别与其他物质不同,这四种物质分别是:①__________;②______ __;③_______;④__________。
(2)将标准状况下22.4 L的HCl 溶于水配成200 mL的溶液,所得溶液的物质的量浓度为__________mol/L;
(3)3.01×1023个OH-的物质的量为___________mol,质量为___________g,含有电子的物质的量为___________mol,这些OH-与___________mol NH3的质量相同.