【題目】汽車尾氣的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等,科學(xué)家們-直致力于污染物的有效消除。
(1)利用氨水可以將SO2、氮氧化物吸收,原理如下圖所示。
請(qǐng)寫出NO2和NO按體積比1:1被吸收時(shí)反應(yīng)的離子方程式_________________________。
(2)科研工作者目前正在嘗試以二氧化鈦(TiO2)催化分解汽車尾氣的研究。
①己知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=-113.0kJ· mol-1
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(l) △H2=-288.4kJ· mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+180.5kJ· mol-1
請(qǐng)判斷反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(l) △H4,在低溫下能否自發(fā)進(jìn)行_______(填“能”或“否”),理由是__________________________。
②己知TiO2催化尾氣降解原理為:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g);2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)
i、在一定條件下,模擬CO、NO的降解,得到降解率(即轉(zhuǎn)化率)隨時(shí)間變化如圖所示,
反應(yīng)40秒后檢測(cè)到混合氣體中N2濃度上升,HNO3氣體濃度有所降低,請(qǐng)用化學(xué)方程式并結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)解釋可能的原因____________________________________________。
ii,瀝青混凝土也可降解CO。如圖為在不同顆粒間隙的瀝青混凝土(α、β型)在不同溫度下,反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得CO降解率變化。結(jié)合圖表回答下列問題:
已知在50℃時(shí)在α型瀝青混凝土容器中,平衡時(shí)O2濃度為0.01mol·L-1,求此溫度下CO降解反應(yīng)的平衡常數(shù)____________________(用含x的代數(shù)式表示);以β型瀝青混凝土顆粒為載體,將TiO2改為催化效果更好的TiO2納米管,在10~60℃范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)趫D中用線段與陰影,仿照“示例”描繪出CO降解率隨溫度變化的曲線可能出現(xiàn)的最大區(qū)域范圍(示例:)_____________________。
(3)利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)也可吸收SO2,并用陰極排出的溶液吸收NO2,b極的電極反應(yīng)式為_______________________________。
【答案】NO2+NO+3HSO3-=N2+3SO42-+3H+ 能 △H4= -87.7kJ· mol-1<0,根據(jù)方程式可判斷反應(yīng)的△S<0,故在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行 i發(fā)生反應(yīng)2NON2+O2生成N2,NO濃度降低,平衡2H2O+4NO+3O24HNO3逆向移動(dòng),HNO3濃度降低 2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH-(或2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O)
【解析】
(1)根據(jù)圖中分析,反應(yīng)物為NO、NO2、NH4HSO3,產(chǎn)物為N2,該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),則SO42-一定也是產(chǎn)物,據(jù)此寫出離子方程式;
(2)①先根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算出△H4,再根據(jù)△G=△H-T△S分析該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,
②i、結(jié)合反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)、2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)進(jìn)行分析即可;
ii、列出反應(yīng)的三段式,用x表示出各組分的濃度,再根據(jù)K=進(jìn)行計(jì)算;題中說明TiO2納米管的催化效果更好,則其CO降解率隨溫度變化的曲線應(yīng)在β型曲線的上方,趨勢(shì)和β型曲線相同;
(3)b極上,HSO3-變?yōu)榱?/span>S2O42-,S由+4價(jià)變?yōu)榱?/span>+3價(jià),則要得到電子,依此可寫出電極方程式。
(1)根據(jù)圖中分析,反應(yīng)物為NO、NO2、NH4HSO3,產(chǎn)物有N2、SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為NO2+NO+3HSO3-=N2+3SO42-+3H+;
(2)①根據(jù)蓋斯定律可得:△H4=(-△H1+△H2)=×(113.0kJ·mol-1-228.4kJ·mol-1)= -87.7kJ· mol-1<0,而反應(yīng)△S也小于0,故低溫時(shí)△G=△H-T△S<0,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;
②i、NO降解:2NO(g)N2(g)+O2(g),N2的濃度升高,NO的濃度降低,使得平衡2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)逆向移動(dòng),HNO3的濃度也降低;
ii、設(shè)CO的初始濃度為y mol·L-1,則反應(yīng)的三段式為:
,
K===;
題中說明TiO2納米管的催化效果更好,則其CO降解率隨溫度變化的曲線應(yīng)在β型曲線的上方,趨勢(shì)和β型曲線相同,如下圖所示:
;
(3)b極上,HSO3-變?yōu)榱?/span>S2O42-,S由+4價(jià)變?yōu)榱?/span>+3價(jià),是得到電子的過程,則該電極反應(yīng)方程式為:2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】同溫同壓下,三個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①HCl;②NO2;③體積比為4:1的NO2和O2,進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)后燒瓶?jī)?nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為( )
A.1:1:1B.4:4:5C.5:5:4D.15:10:12
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知海水提取鎂的主要步驟如下:
(1)關(guān)于加入試劑①作沉淀劑,有以下方法,請(qǐng)完成下列問題。
方法 | 是否合理 | 簡(jiǎn)述理由 |
方法:高溫加熱蒸發(fā)海水后,再加入沉淀劑 | a | b |
你認(rèn)為合理的其他方法是c |
a. _____________;
b.____________;
c.____________。
(2)框圖中加入的試劑①應(yīng)該是_______(填物質(zhì)名稱),加入試劑②的溶質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。工業(yè)上由無水制取鎂的化學(xué)方程式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制備1,2—二溴乙烷,可用足量的乙醇先制備乙烯,再用乙烯和少量的溴制備1,2—二溴乙烷,裝置如圖所示。有關(guān)數(shù)據(jù)列表如表所示。回答下列問題:
乙醇 | 1,2—二溴乙烷 | 乙醚 | |
狀態(tài) | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 |
密度/gcm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸點(diǎn)/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔點(diǎn)/℃ | -130 | 9 | -116 |
(1)在此制備實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是__。
a.引發(fā)反應(yīng) b.加快反應(yīng)速度
c.防止乙醇揮發(fā) d.減少副產(chǎn)物乙醚生成
(2)在裝置A中除了濃硫酸和乙醇外,還應(yīng)加入__,其目的是__。裝置A中生成副產(chǎn)物乙醚的化學(xué)反應(yīng)方程式為__。
(3)實(shí)驗(yàn)室制取乙烯,常因溫度過高而使乙醇和濃H2SO4反應(yīng)生成少量的SO2,為了驗(yàn)證SO2的存在并除去SO2對(duì)后續(xù)反應(yīng)的干擾,某同學(xué)在A和D之間加入了B、C兩個(gè)裝置,其中B和C中可分別盛放___。
a.酸性KMnO4和水 b.品紅和NaOH溶液
c.酸性KMnO4和NaOH溶液 d.品紅和酸性KMnO4
(4)甲、乙兩裝置均可用作實(shí)驗(yàn)室由無水乙醇制取乙烯,乙圖采用甘油浴加熱(甘油沸點(diǎn)290℃,熔點(diǎn)18.17℃),當(dāng)甘油溫度達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí),將盛有無水乙醇和濃硫酸混合液的燒瓶放入甘油中,很快達(dá)到反應(yīng)溫度。甲、乙兩裝置相比較,乙裝置有哪些優(yōu)點(diǎn)__,寫出該實(shí)驗(yàn)中由無水乙醇制取乙烯的化學(xué)方程式___。
(5)將1,2—二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置后,產(chǎn)物應(yīng)在__層;若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚?捎__的方法除去。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某固體粉末甲中可能含有K2CO3、KNO3、NaNO2、K2SO3、Na2SO4、Fe、FeO、Fe2O3中的若干種。某同學(xué)為確定該固體粉末的成分,取甲進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下:
該同學(xué)得出的結(jié)論正確的是( )
A.固體粉末中含有鈉元素,但不含鉀元素
B.固體粉末中至少含有Na2SO4、K2SO3中的一種
C.固體粉末中至少含有KNO3、NaNO2中的一種
D.固體粉末中可能含有K2CO3、不含Fe2O3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室以H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑制備三氯化六氨合鈷(III)配合物(活性的二價(jià)鈷氨配合物氧化為惰性的三價(jià)鈷氨配合物)的流程如下:
已知:Co(NH3)6Cl3在不同溫度下水中的溶解度曲線如圖。
(一)三氯化六氨合鈷(III)配合物的制備
(1)步驟②中要冷卻至10℃再緩慢地邊攪拌邊加入H2O2溶液,這樣操作的目的是:________。
(2)實(shí)驗(yàn)室制備三氯化六氮合鈷(III)總反應(yīng)化學(xué)方程式為:_______________________。
(3)實(shí)驗(yàn)操作1為______________。操作2在[Co(NH3)6]Cl3溶液中加入濃鹽酸的目的是____________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)中用到減壓抽濾裝置如圖,當(dāng)抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí),應(yīng)當(dāng)采取的正確操作過程是_________________。
(二)產(chǎn)品中NH3含量的測(cè)定
現(xiàn)稱取0.1000g產(chǎn)品,在三頸燒瓶中發(fā)生如下反應(yīng):
[Co(NH3)x]Cl3+3NaOH=Co(OH)3↓+xNH3↑+3NaCl(見下圖),錐形瓶中裝有10.00mL c mol·L-1 H2SO4,加熱燒瓶,使NH3完全逸出。滴加2滴指示劑,用0.5000mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液V mL。
(5)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是______________。
A.第①步需在NH4Cl溶液中加入研細(xì)的CoCl2·6H2O晶體,目的是加速固體的溶解
B.原料NH4Cl的主要作用是抑制NH3·H2O的電離,有利于生成二價(jià)鈷氨配合物,不形成Cu(OH)2
C.減壓過濾涉及轉(zhuǎn)移溶液,具體是:用傾析法先轉(zhuǎn)移溶液,后開大水龍頭,待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀
D.第④步中使用含有鹽酸的沸水,促進(jìn)產(chǎn)品的析出
E.滴定時(shí)加入的2滴指示劑是酚酞
(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)(二)的數(shù)據(jù)計(jì)算:晶體中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(用含字母的式子表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下列框圖關(guān)系填空,已知反應(yīng)、是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的重要反應(yīng),X常溫下為無色無味透明液體;C焰色反應(yīng)火焰呈黃色,J為紅褐色沉淀;D、E常溫下為氣體,且E能使品紅溶液褪色;A固體中僅含兩種元素,其中金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為.
(1)的化學(xué)式為______;
(2)固體A中所包含的化學(xué)鍵與固體B類似,則A的電子式為______;
(3)反應(yīng)的離子方程式:______;
(4)反應(yīng)的離子方程式:______;
(5)已知每生成,放出熱量,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:______.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2A B+C在某一溫度時(shí),達(dá)到平衡。
(1)若溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);
(2)若B為固體,減小壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則A呈______態(tài);
(3)若A、B、C均為氣體,加入催化劑,平衡______移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烷的分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)寫成鍵線式結(jié)構(gòu)∧,有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.有機(jī)物A的一氯代物只有4種
B.用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3-三甲基戊烷
C.有機(jī)物A的分子式為C8H18
D.B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種的名稱為3,4,4-三甲基-2-戊烯
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