近年来,我国的电子工业迅速发展,造成了大量的电路板蚀刻废液的产生和排放.蚀刻液主要有酸性的(HCl-H2O2)、传统的FeCl3型(HCl-FeCl3)等方法。蚀刻废液中含有大量的Cu2+,废液的回收利用可减少铜资源的流失。几种蚀刻废液的常用处理方法如下:
(1)FeCl3型酸性废液用还原法处理是利用Fe和Cl2分别作为还原剂和氧化剂,可回收铜并使蚀刻液再生。发生的主要化学反应有:Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑,还有__________、__________(用离子方程式表示).
(2)HCl-H2O2型蚀刻液在蚀刻电路板过程中发生的化学反应用化学方程式可表示为:______________。
(3)处理H2O2型酸性废液回收Cu2(OH)2CO3的过程中需控制反应的温度,当温度高于80℃时,产品颜色发暗,其原因可能是______________.
(16分)硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)△H>0
(ⅱ)Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(ⅲ)Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、7.04
(1)步骤Ⅰ中FeCl3溶液与PbS反应生成PbCl2和S的离子方程式为,步骤Ⅰ中另一个反应是H2O2与FeCl2、盐酸反应生成FeCl3,实现FeCl3的重复利用,其离子方程式为,加入盐酸的另一个目的是为了控制pH在0.5~1.0,原因是。
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因。
(3)写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式。
(4)滤液3是。
(5)铅蓄电池的电解液是稀硫酸(22%~28%),充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,铅蓄电池充电时阴极的电极反应式为。
氮氧化物和SO2是造成雾霾天气的主要原因之一。
(1)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:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气高温反应的热化学方程式:。
②洗涤含SO2的烟气。下列物质可作洗涤剂的是(填字母)。
a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO3
(2)①已知汽车发动机工作时汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183kJ·mol-1。若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。该温度下的平衡常数K=。汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,请用反应速率和化学平衡知识解释NO排放量增大的原因:。
(3)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:如图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。
将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
①洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是。
②洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)将某PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试液。若测得该试液所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度[c(H+)、c(OH-)待测]如下表:
离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
浓度/mol·L-1 |
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PM2.5的酸碱性为,待测试液的pH=。
(16分)Heck反应是偶联反应的一种,例如:反应①:
化合物Ⅰ可以由以下途径合成:
(1)化合物Ⅱ的分子式为,1mol该物质最多可与molH2发生加成反应。
(2)卤代烃CH3CHBrCH3发生消去反应可以生成化合物Ⅲ,相应的化学方程式为:
(注明条件)。
(3)化合物Ⅳ含有甲基且无支链的同系物Ⅵ的分子式为C4H6O,则化合物Ⅵ的结构简式为:。
(4)化合物Ⅴ可与CH3CH2OH发生酯化反应生成化合物Ⅶ,化合物Ⅶ在一定条件下可以发生加聚反应,则其加聚产物的结构简式为:。
(5)化合物Ⅱ的一种同分异构体Ⅷ能发生银镜反应,且核磁共振氢谱只有三组峰,峰面积之比为1:2:2,Ⅷ的结构简式为:。
(6)一定条件下,与
也可以发生类似反应①的反应,其有机产物的结构简式为:。
写出下列反应的离子方程式:
(1)Zn粉与稀硫酸溶液的反应:
(2)碳酸钙与稀盐酸溶液的反应:
(3)氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液的反应:
木炭与浓硫酸反应可表示为:C +2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(1)木炭作(填“氧化剂”或“还原剂”),硫酸(填“被氧化”或“被还原”)。
(2)若消耗了1 mol H2SO4,则生成mol SO2。