(12分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:
2I2(s) + 5O2(g)= 2I2O5(s) △H=-75.56 kJ·mol-1
2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式: 。
(2)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO
(3)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 。(写出一种即可)。
(4)下图是一种碳酸盐燃料电池(MCFC),以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出B极电极反应式 。
(5)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的 混合物为例)。
已知:NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2
NO不能与Na2CO3溶液反应。
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为 。
②你认为Na2CO3吸收法处理氮氧化物存在的缺点是 。
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。
A、B、C、D是中学化学常见的四种物质,它们的转化关系如下: A + B =" C" + D
(1)若A、B、C都是非金属氧化物,且C在空气中易变成A,则A中非氧元素的气态氢化物M的电子
式为;分子的稳定性B M(填“>”、“<”或“=”)
(2)若A、D是两种单质,B是黑色有磁性的氧化物,B与盐酸反应生成溶液N,检验N溶液中低价金属阳离子的方法是。
将D的粉末加入溶液N中,当有28gD完全溶解时,该反应转移的电子是mol。
(3)若A、B、C、D发生反应:2CO2(g) + 6H2(g) = CH3CH2OH(g) + 3H2O(g),根据下图所示信息,
①反应是反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是
②若△H =" a" KJ/mol,当消耗标况下5.6 L CO2时的反应热△H = KJ/mol。
③在恒温、恒容的密闭容器中,
下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是(填字母序号)。
A.生成1 mol CH3CH2OH的同时,生成3 mol H2O
B.容器中各组份的物质的量浓度不随时间而变化
C.容器中混合气体的密度不随时间而变化
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化
2010年美、日三位科学家因钯(Pd)催化的交叉偶联反应获诺贝尔化学奖。一种钯催化的交叉偶联反应如下:(R、R’为烃基或其他基团)应用上述反应原理合成防晒霜主要成分K的路线如下图所示(部分反应试剂和条件未注明):
已知:① B能发生银镜反应,1 mol B 最多与2 mol H2反应。
② C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢。
③ G不能与NaOH溶液反应。
④核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子。
请回答:
(1)B中含有的官能团的名称是
(2)B→D的反应类型是
(3)D→E的化学方程式是
(4)有机物的结构简式:G; K
(5)符合下列条件的X的同分异构体有(包括顺反异构)种,其中一种的结构简式是。
a.相对分子质量是86 b.与D互为同系物
(6)分离提纯中间产物E的操作:先用碱除去D和H2SO4,再用水洗涤,弃去水层,最终通过操作除去C8H17OH,精制得E。
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂
质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去)。
① 仪器A的名称是。
② 装置B中发生反应的离子方程式是。
③ 有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要
(填“是”或“否”)。
(2)试剂X用于调节pH以除去杂质, X可选用下列试剂中的(填序号)。
a.NaOH b.NH3·H2O c.CuO d.Cu2(OH) 2CO3 e.CuSO4
(3)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq) +4Cl-(aq)CuCl42-(aq) +4H2O(l)
蓝色绿色
① 上述反应的化学平衡常数表达式是K=。若增大氯离子浓度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
② 取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是(填序号)。
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为。利用反应6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH="-113.0" kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是。