污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题-优题课

题文

污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿（主要成分为 $M n O_{2}$ ，另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的 $S O_{2}$ ，又制得电池材料 $M n O_{2}$ （反应条件已略去）。

请回答下列问题：
（1）上述流程脱硫实现了（选填下列字母编号）。
A．废弃物的综合利用 B．白色污染的减少 C．酸雨的减少
（2）用 $M n C O_{3}$ 能除去溶液中 $A l^{3 +}$ 和 $F e^{3 +}$ ，其原因是。
（3）已知：25℃、101 $K_{p a}$ 时， $M n (s) + O_{2} (g) = M n O_{2} (s)$ $△ H = - 520 K J / m o l$

$S (s) + O_{2} (g) = S O_{2} (g)$ $△ H = - 297 K J / m o l$

$M n (s) + S (s) + 2 O_{2} (g) = M n S O_{4} (s)$ $△ H = - 1065 K J / m o l$

$S O_{2}$ 与 $M n O_{2}$ 反应生成无水 $M n S O_{4}$ 的热化学方程式是。
（4） $M n O_{2}$ 可作超级电容器材料。用惰性电极电解 $M n S O_{4}$ 溶液可制得 $M n O_{2}$ ，其阳极的电极反应式是。
（5） $M n O_{2}$ 是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是。
（6）假设脱除的 $S O_{2}$ 只与软锰矿浆中的 $M n O_{2}$ 反应。按照图示流程，将 $a m^{3}$ （标准状况）含 $S O_{2}$ 的体积分数为 $b$ %的尾气通入矿浆，若 $S O_{2}$ 的脱除率为89.6%，最终得到 $M n O_{2}$ 的质量为 $c k g$ ，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于 $M n O_{2}$ $k g$ 。

科目化学题型填空题难度较难

知识点：化学电源新型电池

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已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：
M_mA_n(s) mMⁿ^＋(aq)＋nA^m^－(aq)
K_sp＝[c(Mⁿ^＋)]^m×[c(A^m^－)]ⁿ称为溶度积。
某学习小组欲探究CaSO₄沉淀转化为CaCO₃沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)

难溶电解质	CaCO₃	CaSO₄	MgCO₃	Mg(OH)₂
K_sp	2.8×10^－9	9.1×10^－6	6.8×10^－6	1.8×10^－12

实验步骤如下：
①往100 mL 0.1 mol·L^－1的CaCl₂溶液中加入100 mL 0.1 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液，立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na₂CO₃ 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。
④_____________________________________________________________________。
（1）由题中信息知K_sp越大，表示电解质的溶解度越(填“大”或“小”)。
（2）写出第②步发生反应的化学方程式：______________________________________。
（3）设计第③步的目的是___________________________________________________。
（4）请补充第④步操作及发生的现象：_____。

称取三份锌，分别放入三支试管中，在试管甲里加入PH=3的盐酸50ml，在试管乙里加入PH=3的醋酸50ml，在试管丙里加入PH=3的醋酸50ml及少量铜粉，塞上导管塞子，定时测定生成H₂的体积。若反应终了时，生成的H₂一样多，且锌没有剩余。
（1）用“＞”、“＝”或“＜”回答以下问题：
①参加反应的锌的质量由多到少的顺序为：。
②反应完毕时，所需反应时间由多到少的顺序为：。
（2）简答：
①反应所需时间最长的一种酸的原因是：。
②乙、丙反应所需时间是否相等?答：。其原因是：。

已知某溶液中只存在OH^－、H⁺、NH₄⁺、Cl^－四种离子，某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：

A．c(Cl^－)＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^－)	B．c(Cl^－)＞c(NH₄⁺)＞c(OH^－)＞c(H⁺)
C．c(Cl^－)＞c(H⁺)＞c(NH₄⁺)＞c(OH^－)	D．c(NH₄⁺)＞c(Cl^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)

（1）若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是（选填序号）。
（2）若上述关系中C是正确的，则溶液中溶质的化学式是。
（3）若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl）（填“>”、“<”或“=”，下同）c(NH₃·H₂O)，混合后溶液中c(NH₄⁺)与c(Cl^－)的关系c(NH₄⁺)_________c(Cl^－)。

对可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dＤ(g)达到平衡时，各物质的物质的量浓度满足以下关系：(为一常数)，K称为化学平衡常数，它的值只与温度有关。现有反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)，△H<0。在850℃时，K＝1。
（1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H₂O，1.0 mol CO₂和x mol H₂，则：①当x＝5.0时，上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。
（3）在850℃时，若设x＝5.0和x＝6．0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H₂的体积分数分别为a％、b％，则ab(填“大于”、“小于”或“等于”)。

一种用Na₂SO₃吸收法作为治理SO₂污染的新方法，第1步是用Na₂SO₃水溶液吸收SO₂；第2步是加热吸收液，使之重新生成Na₂SO₃，同时得到含高浓度SO₂的水蒸气副产品，写出上述两步反应的化学方程式：
（1）_________________________（2）_________________________

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