请回答下列问题:
(1)分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉,消耗硝酸的物质的量较少的是_________硝酸(填“浓”或“稀”),相应的离子方程式是_____________.
(2) 800时,在2L的恒容密闭容器中充入2molNO和1molO2发生反应,2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),经5min达到平衡,测得c(NO)="0.5" mol/L,并放热QkJ。5min内 v(O2)=___________。
②该条件下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H= 。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此时v正 v逆(填“>”、“=”或“<”)。
④若向平衡混合物中仅充入lmolNO2,平衡向_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移
动。达新平衡时,NO2的体积分数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在强碱性条件下加入铝粉除去(反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出)。请写出该反应的离子方程式________
欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金属离子生成沉淀的pH如右表。
开始沉淀的pH |
完全沉淀的pH |
|
Fe(OH)2 |
7.0 |
9.0 |
Fe(OH)3 |
1.9 |
3.2 |
Cr(OH)3 |
6.0 |
8.0 |
(1)某含铬废水处理的主要流程如下图所示:
①初沉池中加入明矾作沉降剂,其作用的原理是(用离子方程式表示)。
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式:
Cr2O72-+HSO3-+==Cr3++SO42-+H2O。
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是:H++OH-=H2O和 ____________________________。证明Cr3+沉淀完全的方法是。
(2)工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水。实验室利用如右下图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑。
①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是;
②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡角度解释其原因。
③若溶液中含有0.01mol Cr2O72-,则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_______mol。
减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
(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)+1/2O2(g)==H2O(g)ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)===CO(g)ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是(填序号):
a.Ca(OH)2 b.CaCl2c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M)总:n(N)总= 。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 。
(3)催化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。则该反应离子方程式为。
②电化学降解NO的原理如右图所示,电源正极为(填“a”或“b”);若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为。
某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4= K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 |
室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL |
室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min |
|||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3 mol/L 稀硫酸 |
0.05mol/L KMnO4溶液 |
||
1 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
1.5 |
2 |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
2.7 |
3 |
1.0 |
4.0 |
2.0 |
3.0 |
3.9 |
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是。
(2)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)= 。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 |
室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL |
再向试管中加入少量固体 |
室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min |
|||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3 mol/L 稀硫酸 |
0.05 mol/L KMnO4溶液 |
|||
4 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是。
(4)工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4,则电解时,阳极发生的电极反应为;总方程式为。
高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下,回答下列问题:
已知:NaClO不稳定,受热易分解。
(1)粗FeO酸溶过程中通入水蒸气(高温),其目的是__________________________。
(2)操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液,则氧化I中反应的离子方程式为_________。
(3)本工艺中需要高浓度NaClO溶液,可用Cl2与NaOH溶液反应制备
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
②在不同温度下进行该反应,反应相同一段时间后,测得生成NaClO浓度如下:
温度/℃ |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
NaClO浓度/mol·L-1 |
4.6 |
5.2 |
5.4 |
5.5 |
4.5 |
3.5 |
2 |
请描述随温度变化规律________________________________________________________。
其原因为____________________________________________________________________。
(4)工业也常用电解法制备Na2FeO4,其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。
可选材料:铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为:________________________________。
雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示:
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为:。
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:、。
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为。
(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)
H+(aq)+HSO3—(aq) I
HSO3—(aq)H+(aq)+SO32—(aq)II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH—(aq)III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)IV
④步骤II的平衡常数K的表达式为。
⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)