吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。
已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣的物质的量分数随pH的分布如图1所示。
(1)氨水吸收SO2.向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为 ;当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是 (填化学式)。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2.向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是 ( 填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为 。
(3)O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越低SO42﹣生成速率越大,其主要原因是 ;随着氧化的进行,溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变“)。
氨硼烷(NH 3BH 3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)H、B、N中,原子半径最大的是 。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素 的相似。
(2)NH 3BH 3分子中,N﹣B化学键称为 键,其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:
3NH 3BH 3+6H 2O═3NH 4 ++B 3O 6 3 ﹣+9H 2
B 3O 6 3 ﹣的结构为 .在该反应中,B原子的杂化轨道类型由 变为 。
(3)NH 3BH 3分子中,与N原子相连的H呈正电性(H δ +),与B原子相连的H呈负电性(H δ﹣),电负性大小顺序是 。与NH 3BH 3原子总数相等的等电子体是 (写分子式),其熔点比NH 3BH 3 (填"高"或"低"),原因是在NH 3BH 3分子之间,存在 作用,也称"双氢键"。
(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°.氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ= g•cm ﹣ 3(列出计算式,设N A为阿伏加德罗常数的值)。
二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO 2的热点研究领域。回答下列问题:
(1)CO 2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C 2H 4):n(H 2O)= 。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C 2H 4) (填"变大""变小"或"不变")。
(2)理论计算表明。原料初始组成n(CO 2):n(H 2)=1:3,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中,表示C 2H 4、CO 2变化的曲线分别是 、 。 CO 2催化加氢合成C 2H 4反应的△H 0 (填"大于"或"小于")。
(3)根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数K p= (MPa) ﹣ 3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C 3H 6、C 3H 8、C 4H 8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当 。
钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO 2、Fe 3O 4。采用如图工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
金属离子 |
Fe 3+ |
Fe 2+ |
Al 3+ |
Mn 2+ |
开始沉淀pH |
1.9 |
7.0 |
3.0 |
8.1 |
完全沉淀pH |
3.2 |
9.0 |
4.7 |
10.1 |
回答下列问题:
(1)"酸浸氧化"需要加热,其原因是 。
(2)"酸浸氧化"中,VO +和VO 2+被氧化成VO 2 +,同时还有 离子被氧化。写出VO +转化为VO 2 +反应的离子方程式 。
(3)"中和沉淀"中,钒水解并沉淀为V 2O 5•xH 2O,随滤液②可除去金属离子K +、Mg 2+、Na +、 ,以及部分的 。
(4)"沉淀转溶"中,V 2O 5•xH 2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是 。
(5)"调pH"中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是 。
次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为 ;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是 。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%.通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为
C3N3O3Cl2﹣+H++2H2O═C3H3N3O3+2HClO
HClO+2I﹣+H+═I2+Cl﹣+H2O I2+2S2O32﹣═S4O62﹣+2I﹣
准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液:取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;用0.1000mol•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品。
(写出计算过程,该样品的有效氯 100% )
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值 ( 填“偏高”或“偏低”)。
)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如图:
(1)A中的含氧官能团名称为硝基、 和 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式 。
①能与FeCl3溶液发生显色反应。
②能发生水解反应,水解产物之一是α﹣氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含苯环。
(5)写出以CH3CH2CHO和为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。