某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 |
H+ |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
浓度/mol·L-1 |
未测定 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH约为 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) K2
2C(s)+2H2O(g)=2CO(g)+2H2(g) K 则K=_____________(用含K1、K2的式子表示)。
②洗涤含SO2的烟气,以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2 D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化,已知汽缸中生成NO的反应为:
N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H
0
目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
[化学—选修物质结构与性质]
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是,原因是。
(2)A、B均为短周期金属元素,依据下表数据,写出B的基态原子的电子排布式。
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
(3)过度金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,为d0或d10排布时,无颜色,为d1~d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断,[Mn(H2O)6]2+(填“无”或“有”)颜色。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有个σ键,个π键。其中心原子采取杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是。
[化学—选修化学与技术]
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其生产过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题:
⑴氨催化氧化反应在一定温度下(水为气体)为正反应放热的可逆反应,写出该反应的化学方程式和平衡常数表达式K=,若升高温度,则K的值(填“增大”“减小”或“不变”)。
⑵为了提高NH3的转化率,可以采取。
a.减小压强b.增大反应物浓度c.使用催化剂d.降低温度e.及时分离出NH3
⑶原料气中空气必须过量,其主要原因是。
⑷将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是。
⑸水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为,
为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为(答2项)。
有M、A、B、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大,M元素的原子半径是周期表所有元素中最小的。A、B、D、E分别在下表中(周期表的一部分)不同的空格内占有相应的位置,它们的原子序数之和为37。请回答:
(1)元素符号:ABDE
(2)D、E两种元素分别与M元素形成的最简单化合物中,相对稳定的是(填化学式),沸点较高的是(填化学式)。
(3)A、B、D、M可组成多种18电子的分子,其中的两种结构可分别表示为M2B—BM2和
AM3—BM2,请再写出2种具有18电子的有机物的结构简式、。
(4)M、B、D以原子个数比4:2:3所形成的离子化合物,其水溶液呈性。0.1mol/L该化合物的水溶液中各离子的浓度由大到小的排序是。
已知A、B、D、E均为中学化学常见单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物略去)。
(1)若A和E为单质,组成A单质的元素是自然界中形成化合物种类最多的元素。
①写出B分子的结构式,B分子中各原子最外层是否都满足8电子结构?(填“是”或“否”)。
②向50mL4mol/L的NaOH溶液中通入1.12L气体B(标准状况),反应后溶液中溶质的物质的量之比为(填化学式及其物质的量之比)。
③4gA完全燃烧放出131.2kJ的热量,写出表示A的燃烧热的热化学方程式。
(2)若A为第三周期某元素的氯化物,0.1mol/LE的水溶液pH=13,且其焰色反应颜色呈黄色。
①E的化学式,E中含有的化学键类型为。
②写出图中A的溶液→B的溶液的离子方程式。
(8分)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电源的重要途径。近几年开发的甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:
(1)电极上的反应式为;
(2)电极上的反应式为;
(3)原电池的总反应是;
(4)若电池工作时电路中通过4mol电子,则用去的在标准状况下的体积为L。