(12分)汽车尾气中CO、NOx 以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
(1)装置Ⅰ中,NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液
①写出NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式 。
②已知混合液pH随:n(
)变化关系如下表:
![]() |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
![]() |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
当混合液中时,c(Na+) c(HSO3-)+ 2c(SO32-)(填“>”“=”或“<”)
(2)装置Ⅱ中,酸性条件下,NO被Ce4+ 氧化的产物主要是NO3- 、NO2- ,写出只生成NO2-的离子方程式 ;
(3)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如下图所示。
①生成的Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出;
②生成S2O42 - 的电极反应式为 ;
(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO2- 的浓度为a g·L- 1 ,要使1m3该溶液中的NO2- 完全转化为NO3-,至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。(用含a代数式表示)
北京时间2013年12月2日凌晨1时30分,我国的“嫦娥三号”月球探测器在西昌卫星发射中心发射升空,发射“嫦娥三号”月球探测器的火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和氧化剂N2O4,当它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol气态肼和足量N2O4气体反应生成氮气和水蒸气时放出219.3 kJ的热量。
(1)写出肼和N2O4反应的热化学方程式:;
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g气态肼与足量N2O4气体反应生成氮气和液态水时,放出的热量是;
(3)肼除应用于火箭燃料外,还可作为燃料电池的燃料,由肼和空气构成的碱性燃料电池的负极反应式为:,正极反应式为:;
(4)向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼,写出反应的离子方程式:。
如图是测定铝粉(含镁粉)的纯度的实验装置。所用的NaOH(足量)的物质的量浓度为4.5 mol·L-1。不同时间电子天平的读数如下表所示:
实验操作 |
时间/min |
电子天平的读数/g |
烧杯+NaOH溶液 |
0 |
120 |
烧杯+NaOH溶液+样品 |
0 |
135 |
1 |
134.5 |
|
2 |
134.1 |
|
3 |
133.8 |
|
4 |
133.8 |
(1)反应中生成气体的质量g。
(2)试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)
(3)反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH-)。(写出解题过程)
有关物质间转化关系如下图,试回答:
(1)转化①的反应条件为 .
(2)转化②的化学方程式为.转化③的离子方程式为.
(3)若转化⑤用于实验室制Al(OH)3,则试剂A宜选择(填名称).
(4)向50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,结果Al3+离子有1/3转化为Al(OH) 3沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为或mL。
下图所示的是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图,有些反应中的部分物质和反应条件被略去。化合物A是家庭生活中常用的一种调味品,反应①称之为“氯碱工业”。D是黄绿色气体,H的水溶液具有漂白、杀菌性,J为红褐色沉淀。
(1)H的化学式为。
(2)写出I与Fe反应生成G的离子方程式为。
(3)反应①的化学方程式为 。
(4)反应②的离子方程式为。
二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO2有下列两种方法:
方法一:2 NaClO3 + 4 HCl=2 ClO2↑+ Cl2↑+ 2 NaCl + 2 H2O
方法二:2 NaClO3 + H2O2 + H2SO4=2 ClO2↑+ O2↑+2 Na2SO4 + 2 H2O
(1)方法一的离子方程式为。
(2)方法二中被氧化的物质是,若反应中有0.1mol电子转移,则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为L。
(3)与方法一比较,用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是。