汽车尾气中二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾主要组成。某课题组用汽车尾气为原料探究二氧化硫、氮氧化物的化学性质。
I.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质),冶理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式:
II.课题组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质,设计如下图实验装置。请回答:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为 ;C中反应的离子方程式为 。
(2)为了实现绿色环保的目标,制取SO2装置最好选择 。(A1或A2装置)
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。请回答:
(3)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为 。
(4)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 |
若出现白色浑浊,则溶液中存在SO32-或 SO42-。 |
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体 。 步骤3: |
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纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为▲。
⑵ 检验TiO2·xH2O中Cl-是否被洗净的方法是▲。
⑶配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是▲;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的▲(填字母代号)。
⑷滴定终点的现象是▲。
⑸滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为▲。
⑹判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
① 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果▲。
② 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果▲
锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为。
(2)第③步反应的离子方程式是。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g,第③步反应中加入20.0mL 2.5mol·L-1的H2SO4溶液。正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,至少有g Na2CO3参加了反应。
仔细阅读下图,已知B、D、E、F、G是氧化物,其中D是形成酸雨的主要污染物,F、K是氢化物,且F在常温下为液态;C、H是日常生活中最为常见的金属单质,J是气态非金属单质,O是白色沉淀,且B、H、L、M、N、O中含有同种元素(图中部分反应物或产物已略去)。请按要求回答:
(1)反应①既是分解反应,又是氧化还原反应,产物B、D、E、F的物质的量之比1:1:1:14。A强热分解的化学反应方程式为▲。
(2)写出反应②在工业生产上的一种用途:▲。
(3)反应③的离子方程式为▲;
反应④的化学方程式为▲。
欲用浓硝酸法测定某铜银合金中铜的质量分数(测定反应后生成气体的量),但资料表明:①反应中除生成NO2气体外还有少量NO生成;②常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时,几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计了如图所示的实验装置。
(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是__________________________。
(2)装置中B瓶的作用是。
(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是_____________。
(4)为减少测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是___________。
(5)C装置烧瓶中的物质是,用简单的实验证实你的判断:。
(6)实验已测出一定质量的铜银合金完全反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,为确定合金中铜的质量分数还需测定的数据是______________________。
利用下图装置采用适当试剂可完成实验某探究实验,并得出相应实验结论,实验所用试剂或所得结论列于表中。请回答:
实验试剂 |
实验结论 |
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甲 |
乙 |
丙 |
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① |
高锰酸钾 |
② |
氧化性:KMnO4>Cl2>Br2 |
(1)图中①为,②为。
(2)请你根据上述实验装置再设计一个实验,并将选择的试剂、丙中的现象以及根据实验现象得出的实验结论填入下表;(不允许再验证氧化性顺序)
试剂甲 |
试剂乙 |
试剂丙 |
丙中现象 |
实验结论 |