以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= mol·L-1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]= ,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是 mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式 。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 ;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 。
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
某小组研究在同温度下反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。数据如下:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间/min |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
||||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 |
放出热量:32.8 kJ |
|
② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 |
放出热量:Q |
|
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为 %。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K= 。
(4)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q > 65.6 kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,反应的化学反应速率为:v(H2O)=4/Vt1mol/(L·min)
(5)已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol,
写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式: 。
一定条件下,A(g)+B(g) C(g) ΔH <0,达到平衡后根据下列图像判断:
(1)升高温度,达到新平衡的是 (填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”,下同),新平衡中C的体积分数 (填“增大”、“减小”、“不变”,下同)。
(2)减小压强,达到新平衡的是 ,A的转化率 。
(3)减小C的量,达到新平衡的是 。
(4)增加A的量,达到新平衡的是 ,此时B的转化率 ,A的转化率 。
(5)使用催化剂,达到新平衡的是 ,C的质量分数 。
近年以来,我国多地频现种种极端天气,二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素.
(1)活性炭可用于处理大气污染物NO,在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭(无杂质),生成气体E和气体F.当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式 .
②上述反应的平衡常数表达式K= ,根据上述信息判断,T1和T2的关系是 .
A.T1>T2 B.T1<T2 C.无法比较
③在T1℃下反应达到平衡后,下列措施能改变NO的转化率的是 .
a.增大c(NO)b.增大压强 c.升高温度d.移去部分F
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得H2,具体流程如图1所示:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应: .
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 .
(3)开发新能源是解决大气污染的有效途径之一.直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示.
通过a气体的电极是原电池的 极(填“正”或“负”),b电极反应式为 .
硫元素有多种化合价,可形成多种化合物.
(1)常温下用1mol•L﹣1200mLNaOH溶液恰好完全吸收0.1molSO2气体,此反应的离子方程式为 ,请用离子方程式表示该溶液PH>7的原因 ,该溶液放置于空气中一段时间后,溶液的PH (填“增大”“减小”或“不变”)
(2)SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应的离子方程式为 ,实验室通常选择 (选填“稀盐酸”、“稀硫酸”)对高锰酸钾溶液进行酸化.
(3)课本中选用Na2S2O3与稀硫酸的反应来研究物质的温度对化学反应速率的影响.选用Na2S2O3来比较化学反应速率快慢的原因是 .
100mL某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32﹣、SO42﹣、NO3﹣中的几种.①若加入锌粒,会产生H2;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示.
则:
(1)溶液中一定含有的阳离子有 ,一定不含有的离子有 .
(2)C→D的离子方程式为 .
(3)由A→B及C→D段有关数据可计算出的某两种离子的物质的量浓度分别为 mol•L﹣1和 mol•L﹣1.