某学校开展文化周活动,活动内容有征文比赛、歌咏比赛等等,其中有一项活动是分学科的创新思维大赛。其中化学科的比赛题目之一是“假如光照条件下没有丁达尔效应……”。假如你是参加该校创新思维大赛的一名学生,请你完成你的作品。
(14分)工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。
请回答下列问题。
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2—的离子方程式。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3—和SO32—)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示。
①下列说法正确的是(填标号)。
A.pH=7时,溶液中c( Na+)<c (HSO-3) + c(SO2-3) |
B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7 |
C.为获得尽可能纯的 NaHSO3,应将溶液的pH控制在 4~5为宜 |
D.pH=2和 pH=9时的溶液中所含粒子种类不同 |
②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(标况下)SO2,则反应的离子方程式为。
③取装置Ⅰ中的吸收液vmL,用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定。酸性高锰酸钾溶液应装在(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断滴定终点的方法是。
(3)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如下图所示。图中A为电源的(填“正”或“负”)极。右侧反应室中发生的主要电极反应式为。
(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2—的浓度为 0.4 mol/L ,要使 1m3该溶液中的NO2—完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为L。
【化学选修2一化学与技术】下图是某企业设计的硫酸一磷肥一水泥联产、海水一淡水多用、盐一热一电联产的三大生态产业链流程图.
根据上述产业流程回答下列问题:
(1)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:①、②____、③__、④、⑤
(2)沸腾炉发生反应的化学方程式:,磷肥厂的主要产艄是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙的化学方程式.
(3)用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36%)接触法制硫酸,制硫酸的产率为65%,则最后能生产出质量分数为98%的硫酸____吨.
(4)热电厂的冷却水是____,该流程中浓缔盐水除提取盐以外还可提取的物质有(写出一种即可).
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气和废渣的利用设想.(写出两点即可).
【化学---化学与技术】工业上以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸。
(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为__________________。
(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气_______________、_______________及干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化氧化的影响是 _________________。
(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为ll%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图所示。在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450 ℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是___________、___________。
(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是_________、________,从而充分利用能源。
【化学一一选修有机化学基础】(15分)从有机物A开始有如图所示的转化关系(部分产物略去)。A在NaOH溶液中水解生成B、C和D,1 mol F与足量的新制Cu(OH)2碱性悬浊液加热充分反应可生成2 mol红色沉淀。分析并回答问题:
(1)A中含有的官能团名称为氯原子和、;
(2)指出反应类型:
AB、C、D;
HI;
(3)写出B的分子式:___________________I的结构简式:____________________
(4)写出下列反应的化学方程式:
①CF:;
②EM:;
(5)与E含有相同官能团的某有机物甲(C4H8O3)有多种同分异构体,在结构中含有酯基和羟基,且水解产物不存在两个羟基连在同一个碳上的同分异构体有种。
【化学——选修2:化学与技术】(15分)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2,并用纯碱吸收。溴歧化为Br-和BrO3-并没有产生CO2则反应的离子反应方程式为。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
离子 |
Na+ |
Mg2+ |
Cl- |
SO42- |
浓度/(g·L-1) |
63.7 |
28.8 |
144.6 |
46.4 |
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的阳离子_______,获得产品2的离子反应方程式为,浓海水的利用率为90%,则1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
(4)由MgCl2·6H2O制备MgCl2时,往往在HCl的气体氛围中加热。其目的是。