【題目】 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。回答下列問題:
(1)NaClO2的化學(xué)名稱為_______。
(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×103 mol·L1 。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
離子 | SO42 | SO32 | NO3 | NO2 | Cl |
c/(mol·L1) | 8.35×104 | 6.87×106 | 1.5×104 | 1.2×105 | 3.4×103 |
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式__________。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率______(填“提高”、“不變”或“降低”)。
②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸______ (填“增大”“不變”或“減小”)。
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率______脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是___________。
(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。
①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均______________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
②反應(yīng)ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常數(shù)K表達(dá)式為___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。
①從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是_______。
②已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3
則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。
【答案】(1)亞氯酸鈉;(2)①4OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O;提高 ②減小;
③大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高 (3)①減;②
(4)①形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高 ②△H1+△H2-△H3
【解析】(1) NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉;
(2)①亞氯酸鈉具有氧化性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式為4OH-+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+2H2O;正反應(yīng)是體積減小的,則增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率提高。
②根據(jù)反應(yīng)方程式2H2O+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+4H+、2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫離子濃度增大,吸收劑溶液的pH逐漸降低。
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在相同時(shí)間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是二氧化硫的還原性強(qiáng),易被氧化。
(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。
①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,SO2和NO的平衡分壓負(fù)對(duì)數(shù)減小,這說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。
②根據(jù)反應(yīng)的方程式ClO2+2SO32===2SO42+Cl可知平衡常數(shù)K表達(dá)式為。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。
①形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高,所以Ca(ClO)2效果好。
②已知:a.SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
b.ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
c.CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3
則根據(jù)蓋斯定律可知a+b-c即得到反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=△H1+△H2-△H3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)中學(xué)化學(xué)教材中“氨的催化氧化”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
(1)甲小組設(shè)計(jì)了如圖l所示的實(shí)驗(yàn)裝置(固定裝置已略去)。
①若裝置A中使用的藥品是NH4HCO3固體,則A需要的儀器有試管、導(dǎo)管、橡膠塞和_____(填選項(xiàng)序號(hào))。
a.錐形瓶 b.酒精燈 c.燒瓶 d.蒸發(fā)皿
②裝置B的作用是______________;裝置D的作用是____________。
③裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。
④若A、B中藥品足量,則可以觀察到裝置F中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________。
⑤該裝置存在的主要缺陷是____________________。
(2)乙小組認(rèn)為可將甲小組的裝置中A、B部分換成如圖2所示裝置(其余部分相同)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①燒瓶中加入的是過氧化鈉固體,則分液漏斗中加入的最佳試劑是______,U型管中加入試劑是______。
②實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的結(jié)論錯(cuò)誤的是
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 向溶液X中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成 | 溶液X中可能含有SO42- |
B | 物質(zhì)的量之比為2:3的稀硝酸和稀硫酸 | 反應(yīng)結(jié)束后,錐形瓶中溶液的溶質(zhì)是CuSO4,集氣瓶中收集到的氣體是NO |
C | 向1mL濃度均為0.05mol·L-1NaCl、NaI的混合溶液中滴加2滴0.01mol·L-1AgNO3溶液,振蕩,沉淀是黃色 | Ksp(AgCl)<Ksp(AgI) |
D | 室溫下,用pH試紙測(cè)得0.1mol·L-1 NaHSO3溶液的pH約為5 | HSO3-的電離程度大于其水解程度 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】尿素/H2O2溶液可用于煙氣的脫硫脫硝。
(1)已知T℃時(shí),2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1
2H2O2(I)=2H2O(I)+O2(g) △H2
SO3(g)+H2O(I))=H2SO4(I) △H3
則SO2(g)+H2O2(I))=H2SO4(I) △H4=__________ (用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示)
(2)尿素[CO(NH2)2]溶液對(duì)NOx及SO2有一定的脫除率。將SO2和NOx (N〇約占90%)通入氧氣的體積分?jǐn)?shù)為7%、尿素濃度為5%的反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
①煙氣中SO2最終轉(zhuǎn)化為一種正鹽,其化學(xué)式為______________;NO和NO2以物質(zhì)的量之比1:1與CO(NH2)2反應(yīng)生成無毒氣體的化學(xué)方程式為_______________。
②氨基甲酸銨(H2NCOONH4)是尿素的水解產(chǎn)物,將一定量的氨基甲酸銨置于恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H,實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下平衡時(shí)氣體的總濃度如下表:
溫度/K | 338 | 343 | 348 | 353 |
平衡時(shí)氣體的總濃度/mol L-1 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.72 |
該反應(yīng)的△H__________(填“>”或“<”)0;348K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K__________________。
(3)其他條件不變,向尿素溶液中添加H2O2溶液,測(cè)得不同 pH下氮氧化物的脫除率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
①NO與H2O2發(fā)生反應(yīng)生成亞硝酸時(shí),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。
(2)脫硝時(shí),最佳pH為_________;在堿性較強(qiáng)時(shí),NOx脫除率降低,其原因是___________(任寫一點(diǎn))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I、某化學(xué)興趣小組利用以下裝置模擬合成氨并制備少量氨水
已知:加熱(85℃)NH4Cl和NaNO2飽和溶液可以制取N2
B中儀器名稱是___________________;
⑵為了完成實(shí)驗(yàn),裝置從左到右接口的連接順序是___________;
⑶D中玻璃纖維的作用是_________________;
⑷小組中甲同學(xué)認(rèn)為F裝置不太合理,實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生倒吸。乙同學(xué)認(rèn)真分析后認(rèn)為該裝置無需改進(jìn),他的理由是________________________;
II、實(shí)驗(yàn)探究
⑸該小組同學(xué)利用制備的氨水再進(jìn)行銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)查閱資料,配制的銀氨溶液主要成分是[Ag(NH3)2]OH,小組同學(xué)對(duì)其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:
①在潔凈的小試管中加入2mL 2%的AgNO3溶液,然后邊振蕩試管邊滴加2%的稀氨水溶液,至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止,制得銀氨溶液。
②在制得的銀氨溶液中加入無水乙醇,溶液變渾濁,過濾,用__________洗滌,得到白色固體;
③將該白色固體用適量蒸餾水溶解,得到無色溶液,用廣范pH試紙檢驗(yàn)溶液近似呈中性;向溶液中逐滴加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生沉淀,靜置,取上層清液于另一支放有一小片銅的小試管中并微熱,發(fā)現(xiàn)銅片的表面有氣泡產(chǎn)生,遇到空氣變成紅棕色;另取少量上層清液加過量的NaOH溶液并加熱,得到無色刺激性氣體。由此確定通過上述方法制備的白色固體主要成分是___________________;
⑹請(qǐng)根據(jù)以上探究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來制備少量純凈的[Ag(NH3)2]OH溶液:取2mL 2%的AgNO3溶液于潔凈的小試管中,_________________,即得到[Ag(NH3)2]OH溶液。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H3BO3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備,其工作原理如圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為:2H2O-4e- = O2↑+4H+
B. N室中:a% <b%
C. b膜為陰膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸
D. 理論上每生成1mol產(chǎn)品,陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用乙醇和濃硫酸制取乙烯,其反應(yīng)式為CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O實(shí)驗(yàn)時(shí)常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成少量的二氧化硫,有人設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)圖以確認(rèn)上述混合氣體中有C2H4和SO2.回答下列問題:
I、II、III、IV裝置可以盛放的試劑有:
A、品紅溶液 B、NaOH溶液
C、濃硫酸 D、酸性KMnO4溶液(試劑可以重復(fù)使用)
(1)I、II、III、IV裝置中所盛的試劑分別為:_________、_________、_________、_________(填序號(hào))
(2)使用裝置II的目的是_________________。
(3)確定含有乙烯的現(xiàn)象是__________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.50mL0.5mol·L-1的鹽酸與50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中放出的熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問題:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,可知下圖裝置有三處不妥之處,請(qǐng)指出____________________
(2)在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)需要的數(shù)據(jù)有________________
①酸的濃度和體積 ②堿的濃度和體積 ③比熱容
④反應(yīng)前后溶液的溫度差 ⑤操作所需時(shí)間
A.①②③⑤ B. ①②③④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤
(3)實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol·L-1的鹽酸跟50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所求中和熱_______ (填“相等”或“不相等”),所放出的熱量____ (填“相等”或“不相等”)
(4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)_____(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
Ⅱ.甲醇是重要的工業(yè)原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤氣從而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知:①下圖為反應(yīng)的能量變化和物質(zhì)鍵能
②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-280kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-284kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH=+ 44kJ/mol
請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)寫出表示氣態(tài)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式_________________________。
(2)H—O鍵的鍵能x為_________kJ/mol。
(3)甲醇?xì)怏w分解為CO和H2兩種氣體的反應(yīng)的活化能為_________kJ/mol。
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