【題目】碳及其化合物廣泛存在于自然界。請回答下列問題:

(1)海洋是地球上碳元素的最大吸收池。

①溶于海水中的CO2主要以四種無機(jī)碳形式存在,即:CO2、H2CO3___________、___________

②在海洋碳循環(huán)中,可通過如上圖所示的途徑固碳。寫出鈣化作用的離子方程式___________

(2)過量CO2溶解于海水將使許多海洋生物面臨巨大威脅。研究者提出,用下圖所示方法從海水中提取CO2,可以降低環(huán)境溫室氣體CO2的含量。

① a室的電極反應(yīng)式是__________;

② 利用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)X可處理b室排出的海水,獲得可排回大海的合格海水,X的化學(xué)式是__________。

(3)已知:NH3·H2O的Kb=1.7×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。工業(yè)生產(chǎn)尾氣中的CO2捕獲技術(shù)之一是氨水溶液吸收技術(shù),工藝流程是將煙氣冷卻至15.5℃~26.5℃后用氨水吸收過量的CO2。所得溶液的pH___________7(填“>”、“=”或“<”)。煙氣需冷卻至15.5℃~26.5℃的可能原因是____________。

(4)為了測量某湖水中無機(jī)碳含量,量取100mL湖水,酸化后用N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收。往吸收液中滴加1.0mol/L鹽酸,生成的V(CO2)隨V(鹽酸)變化關(guān)系如圖所示,則原吸收液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>__________。

【答案】HCO3 CO32- 2H2O - 4e- = O2↑ + 4H+或4OH--4e-= O2↑+2H2O NaOH 降低吸收過程中氨水的揮發(fā),促進(jìn)氨水對CO2的吸收 c(Na+)> c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)

【解析】

(1)①二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸為弱酸,部分電離生成碳酸氫根;②由圖可知此過程碳酸氫根轉(zhuǎn)化生成碳酸鈣,據(jù)此書寫方程式;

(2)a室接電源的正極,為陽極,水失去電子生成氧氣和氫離子;②根據(jù)電解原理分析判斷生成物;

(3)該反應(yīng)是一水合氨和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨,根據(jù)電離平衡常數(shù)分析判斷碳酸氫銨溶液的酸堿性;根據(jù)溫度對一水合氨和二氧化碳的影響分析解答;

(4)根據(jù)圖像可知,生成碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液,碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量之比為11,結(jié)合鹽類水解的原理分析解答。

(1)①二氧化碳溶于水生成的碳酸為弱酸,部分電離生成碳酸氫根,有關(guān)方程式為:CO2+H2OH2CO3,H2CO3H++HCO3-,溶于海水中的CO2主要以四種無機(jī)碳形式存在,即:CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-,故答案為:HCO3-、CO32-;

②反應(yīng)物中含有碳酸氫根,生成物為碳酸鈣,依據(jù)元素守恒以及電荷守恒得出方程式為:

2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O,故答案為:2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O

(2)a室接電源的正極,為陽極,水失去電子生成氧氣和氫離子,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O24OH--4e-= O2↑+2H2O,故答案為:2H2O-4e-=4H++O24OH--4e-= O2↑+2H2O;

c室接電源的負(fù)極,為陰極,水得到電子生成氫氣和氫氧根離子,海水中含有大量Na+,通過陽離子交換膜進(jìn)入出c室生成NaOH,用氫氧化鈉處理b室排出的海水(pH6的海水),獲得可排回大海的合格海水,故答案為:NaOH;

(3)工藝流程是將煙氣冷卻至15.526.5℃后用氨水吸收過量的CO2,該反應(yīng)是一水合氨和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3·H2O+CO2=NH4HCO3,根據(jù)NH3·H2OKb=1.7×105,H2CO3Ka1=4.3×107、Ka2=5.6×1011可知碳酸氫根離子的水解程度(Kh==×103)大于銨根離子的水解程度(Kh==×109),溶液顯堿性,pH7;煙氣冷卻至15.526.5℃,可以降低吸收過程中氨氣揮發(fā),促進(jìn)氨水對二氧化碳的成分吸收,故答案為:>;降低吸收過程中氨氣揮發(fā),促進(jìn)氨水對二氧化碳的成分吸收;

(4)為了測量某湖水中無機(jī)碳含量,量取100mL湖水,酸化后用 N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收,往吸收液中滴加1.0mol/L鹽酸,可能發(fā)生的反應(yīng)先后為NaOH+ HCl=NaCl+H2O,Na2CO3 + HCl = NaHCO3 +NaCl,NaHCO3 + HCl=NaCl+H2OCO2,根據(jù)圖像可知,溶液中含有碳酸氫鈉和碳酸鈉,且二者物質(zhì)的量之比為11,二者水解,溶液顯堿性,溶液中離子濃度大小為:c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(OH-)c(H+),故答案為:c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(OH-)c(H+)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溶液中含有較大量的Cl、、OH3種陰離子,如果只取一次該溶液就能夠分別將3種陰離子依次檢驗(yàn)出來,下列實(shí)驗(yàn)操作順序正確的是(  )

①滴加MgNO32溶液;②過濾;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液

A.①②④②③B.④②①②③C.①②③②④D.④②③②①

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】印刷銅制電路板的腐蝕液選取和回收再利用一直是研究的熱點(diǎn)。

1)應(yīng)用傳統(tǒng)蝕刻液(HCl-FeCl3)

①蝕刻銅板主要反應(yīng)的離子方程式為_____。

②腐蝕結(jié)束后,通過以下兩步可分離出銅,并實(shí)現(xiàn)FeCl3溶液再生。

步驟I所加試劑和操作分別為______?蓪(shí)現(xiàn)步驟II轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或方法是____(填一種即可)。

2)應(yīng)用酸性蝕刻液(HCl-H2O2),產(chǎn)生的蝕刻廢液處理方法如圖:

①蝕刻銅板主要反應(yīng)的離子方程式為_____

②回收微米級Cu2O過程中,加入的試劑A____(填字母)。

a.Fe b.葡萄糖 c. NaCl固體 d.酸性KMnO4溶液

③回收Cu2(OH)2CO3的過程中需控制反應(yīng)的溫度,當(dāng)溫度高于80℃時(shí),產(chǎn)品顏色發(fā)暗,其原因可能是_____

3)應(yīng)用堿性蝕刻液(NH3H2O–NH4Cl) 蝕刻銅板,會(huì)有Cu(NH3)4Cl2和水生成。蝕刻銅板主要反應(yīng)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】下列實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是

實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象

結(jié)論

A

向Ba(NO3)2溶液中通入二氧化硫氣體

有白色沉淀生成

SO2與Ba(NO3)2反應(yīng)得到BaSO3

B

向FeI2的溶液中滴加少量的氯水

溶液顏色變深

Cl2與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+

C

向蔗糖溶液中加幾滴稀硫酸,水浴加熱5min后,再加新制Cu(OH)2后加熱

無磚紅色沉淀生成

蔗糖沒有水解

D

向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固體

溶液紅色變淺

證明Na2CO3溶液中存在水解平衡

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】2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。一定溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)容積均為2 L的恒容密閉容器中投入SO2(g)O2(g),其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示。下列判斷中,正確的是

起始物質(zhì)的量

n(SO2) / mol

0.4

0.8

0.8

n(O2) / mol

0.24

0.24

0.48

SO2的平衡轉(zhuǎn)化率 / %

80

α1

α2

A. 甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙

B. 平衡時(shí),丙中c(SO3)是甲中的2

C. 該溫度下,平衡常數(shù)值為400

D. 平衡時(shí),甲中O2的轉(zhuǎn)化率大于乙中O2的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】砷為VA族元素,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。

I.冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如圖:

已知:①As2S3與過量的S2存在以下反應(yīng):As2S3(s)3S2(aq)2AsS33(aq)

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。

1)亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為____;砷酸的第一步電離方程式為______。

2)“一級沉砷”中FeSO4的作用是_____;“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______

3)沉淀X____(填化學(xué)式)。

.冶煉廢渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,粉碎后與鋅粉混合,加入H2SO4共熱,生成AsH3氣體。將AsH3氣體通入AgNO3溶液中,生成銀鏡和As2O3。

4AsH3的電子式為______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】蘋果酸的結(jié)構(gòu)簡式為,下列說法錯(cuò)誤的是(

A.1mol蘋果酸可與2molNaOH發(fā)生中和反應(yīng)

B.一定條件下,蘋果酸與乙酸或乙醇均能發(fā)生酯化反應(yīng)

C.與蘋果酸互為同分異構(gòu)體

D.1mol蘋果酸與足量金屬Na反應(yīng)生成1.5molH2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、BC、DE、F、GH是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下表:

元素

相關(guān)信息

A

原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子

C

基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等

D

原子半徑在同周期元素中最大

E

基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1

F

基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反

G

基態(tài)原子核外有7個(gè)能級且能量最高的能級上有6個(gè)電子

H

是我國使用最早的合金中的最主要元素

請用化學(xué)用語填空:

(1) A元素在元素周期表中的位置________A、BC三種元素的第一電離能由大到小的排序?yàn)?/span>_____(用元素符號填寫);

(2) B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子構(gòu)型為____,B元素所形成的單質(zhì)分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為____。

(3) G元素的低價(jià)陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________,F元素原子的外圍電子排布圖是________H元素的基態(tài)原子核外電子排布式是________。

(4) D元素的單質(zhì)及其常見化合物的焰色反應(yīng)主要利用了原子光譜中的______A.原子吸收光譜B.原子發(fā)射光譜)

(5) 上述元素屬于p區(qū)的是_______(用元素符號填寫);

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】香檸檬酚具有抗氧化功能,它的結(jié)構(gòu)如圖,下列說法正確的是

A. 它的分子式為C13H9O4

B. 它與H2發(fā)生加成反應(yīng),1mol最多可消耗7mol H2

C. 它與Br2水發(fā)生反應(yīng)時(shí),1mol最多消耗3mol Br2

D. 它與NaOH溶液反應(yīng),1mol最多消耗2molNaOH

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