(16分)火力發(fā)電在我國(guó)的能源利用中占較大比重,但是排放出的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題,直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境。
(1)用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應(yīng): 。2分
(2)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,溶液pH不斷減小。當(dāng)溶液pH約為6時(shí),吸收SO2的能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。
① 此時(shí)溶液中c(SO32–)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3–)是_______mol?L-1。
② 向pH約為6的吸收劑中通入足量的O2,可將其中的NaHSO3轉(zhuǎn)化為兩種物質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。2分
③ 某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2的吸收效率的措施,模擬實(shí)驗(yàn)吸收含硫煙氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。則: ,有利于提高SO2的吸收效率。2分
(3)工廠倉(cāng)庫(kù)存放的Na2SO3藥品已部分被空氣氧化,該化學(xué)小組想用已知濃度的酸性KMnO4溶液來(lái)確定其含量,具體步驟如下:
步驟i 稱取樣品1.000 g。
步驟ii 將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中,定容,充分搖勻。
步驟iii 移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中,用0.01000 mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。
按上述操作方法再重復(fù)2次。
① 寫出步驟iii所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________________;
② 在配制0.01000 mol·L-1 KMnO4溶液時(shí)若仰視定容,則最終測(cè)得藥品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
③ 某同學(xué)設(shè)計(jì)用下列儀器進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn)(夾持部分略去),最合理的組合是 (填字母)。
A B C D E
④ 滴定結(jié)果如下表所示:
滴定次數(shù) | 待測(cè)溶液 的體積/mL | 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
1 | 25.00 | 1.02 | 21.03 |
2 | 25.00 | 2.00 | 21.99 |
3 | 25.00 | 2.20 | 20.20 |
(1)SO2+H2OH2SO3;2H2SO3+O2=2H2SO4 (2分)
(或2SO2+O2 2SO3;SO3+H2O=H2SO4 或2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)
(2)① 1.6 (2分)
② 2NaHSO3+O2=Na2SO4+H2SO4 (2分)
③ 降低含硫煙氣的溫度(或減小含硫煙氣的流速) (2分)
(3)① 2MnO+5SO+6H+=2Mn2++5SO+3H2O (2分)
② 偏大 (2分) ③ AC (2分,漏選得1分,錯(cuò)選0分)
④ 63.00% 或63.0% (2分,寫“63%”0分)
解析試題分析:(1)二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸與氧氣反應(yīng)生成硫酸形成酸雨,化學(xué)方程式為SO2+H2OH2SO3;2H2SO3+O2=2H2SO4
(2)①根據(jù)鈉元素守恒,可得2c(SO32–)+ c(HSO3–)=1.0mol/L×2,所以c(HSO3–)=2.0-0.4=1.6mol/L;
②亞硫酸氫鈉與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的兩種物質(zhì)只能是硫酸鈉和硫酸,化學(xué)方程式為2NaHSO3+O2=Na2SO4+H2SO4 ;
③根據(jù)圖示可知,溫度升高,二氧化硫的吸收率降低;當(dāng)煙氣的流速是55mL/min時(shí),相同溫度下二氧化硫的吸收率最高,所以降低含硫煙氣的溫度(或減小含硫煙氣的流速)可以提高二氧化硫的吸收效率;
(3)① 高錳酸鉀與未被氧化的亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳離子和硫酸根離子、水,離子方程式為2MnO+5SO+6H+=2Mn2++5SO+3H2O;
②配制0.01000 mol·L-1 KMnO4溶液時(shí)若仰視定容,灰使所配高錳酸鉀溶液的濃度偏低,滴定時(shí)消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大,造成測(cè)定Na2SO3的含量偏大;
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,滴定時(shí)高錳酸鉀溶液用酸式滴定管,待測(cè)液放在錐形瓶中,所以選擇的儀器是A、C;
④三組數(shù)據(jù)中所用高錳酸鉀溶液的體積平均是20.00mL,則高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.0200L×0.01000 mol·L-1,根據(jù)①的離子方程式可知25mL溶液中亞硫酸鈉的物質(zhì)的量是0.0200L×0.01000 mol·L-1×5/2=5×10-4mol,所以樣品中Na2SO3的質(zhì)量是5×10-4mol×10×126g/mol=0.63g,所以樣品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.63g/1.0g×100%=63.0%。
考點(diǎn):考查酸雨的形成,守恒規(guī)律的應(yīng)用,滴定實(shí)驗(yàn)的分析與計(jì)算,儀器的選擇,化學(xué)方程式、離子方程式的書寫
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氨和聯(lián)氨(N2H4)是氮的兩種常見化合物,在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用。根據(jù)
題意完成下列計(jì)算:
聯(lián)氨用亞硝酸氧化生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43.0,其中氮
原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977,計(jì)算確定該氫化物的分子式為 。該氫化物受撞擊則完全分解為氮?dú)夂蜌錃狻?.30 g該氫化物受撞擊后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積 L。
聯(lián)氨和四氧化二氮可用作火箭推進(jìn)劑,聯(lián)氨是燃料,四氧化二氮作氧化劑,反應(yīng)產(chǎn)物
是氮?dú)夂退。由?lián)氨和四氧化二氮組成的火箭推進(jìn)劑恰好完全反應(yīng)生成72.0 kg水,推進(jìn)劑中聯(lián)氨的質(zhì)量為 kg。
氨的水溶液可用于吸收NO與NO2混合氣體,可消除氮氧化合物對(duì)環(huán)境的污染。請(qǐng)分
別寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式為: ; 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
在一只試管中裝入NO2和NO混合氣體a升(常溫常壓,下同。不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4。),倒扣在水槽中,與水充分反應(yīng)后剩余氣體b升(不含水蒸氣),再通入c 升O2,試管內(nèi)剛好無(wú)氣體剩余。
(1)b的值為 (用只含c的代數(shù)式表示)。
(2)填表。
表達(dá)要求 | 只含b的代數(shù)式 | 只含c的代數(shù)式 |
a的取值范圍 | | |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(14分)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2?3H2O。
②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L。
(1) 160 g/L NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為 。
(2)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是 (選填序號(hào))。
a.將SO2氧化成SO3,增強(qiáng)酸性;
b.稀釋ClO2以防止爆炸;
c.將NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
吸收塔的溫度不能超過(guò)20℃,其目的是 。
(4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過(guò)量,判斷NaOH是否過(guò)量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法是 。
(5)吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl,所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2
外,還可以選擇的還原劑是 (選填序號(hào))。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(6) 從濾液中得到NaClO2?3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是 (選填序號(hào))。
a.蒸餾 b.蒸發(fā) c.灼燒 d.過(guò)濾 e.冷卻結(jié)晶
要得到更純的NaClO2?3H2O晶體必須進(jìn)行的操作是 (填操作名稱)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
N2在化工生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、航天航空等領(lǐng)域用途廣泛,F(xiàn)提供以下裝置(連接儀器略去):
①某化學(xué)興趣小組甲同學(xué)欲用加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2,應(yīng)該選擇的發(fā)生裝置是 ,在添加藥品、制取氣體前必須進(jìn)行的操作是 。
②在加熱條件下,用NH3還原CuO可制得N2,同時(shí)獲得銅粉,此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是 。
③乙同學(xué)利用②中反應(yīng)原理制備干燥、純凈的N2,且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料。按氣流從左到右的連接順序是D→E→B→C,其中裝置D中儀器X的名稱是 。裝置C中試劑的作用是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
為了驗(yàn)證木炭可被濃H2SO4氧化成CO2,選用下圖所示儀器(內(nèi)含物質(zhì))組裝成實(shí)驗(yàn)裝置:
(1)如按氣流由左向右流向,連接上述裝置的正確順序是(填各接口字母):
接 , 接 , 接 ;
(2)儀器乙、丙應(yīng)有怎樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才表明已檢驗(yàn)出CO2?
乙中 ____ ,丙中 ______ ;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ;
(4)寫出甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(22分)黃鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過(guò)下列工藝過(guò)程既能制得H2SO4,又能制得H2。
(1)該過(guò)程中能循環(huán)利用的物質(zhì)為 。
(2)寫出反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(3)某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究SO2能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
已知濃硫酸的沸點(diǎn)為338oC,加熱時(shí)酒精燈火焰的溫度為400oC~500oC。
①甲同學(xué)用裝置I(如下圖)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸,該實(shí)驗(yàn)結(jié)論不能說(shuō)明SO2能與BaCl2溶液發(fā)生反應(yīng),請(qǐng)解釋生成該白色沉淀的兩種可能原因(用文字和離子方程式表示):
,
;
②乙同學(xué)設(shè)計(jì)了裝置Ⅱ(夾持裝置和A的加熱裝置略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)C中沒有出現(xiàn)白色沉淀。
裝置Ⅱ改進(jìn)了裝置I的四處不足,請(qǐng)?zhí)畋碚f(shuō)明另外的三處。
改進(jìn)的操作或裝置(注明必要的試劑) | 改進(jìn)的作用 |
使用分液漏斗滴加濃硫酸 | 控制反應(yīng)速率 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(16分)亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽,在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示。
已知:室溫下,① 2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性條件下,NO或NO2—都能與MnO4—反應(yīng)生成NO3—和Mn2+,5NO2— + 2MnO4—+ 6H+=5NO3—+ 2Mn2++ 3H2O。
(1)A中觀察到的現(xiàn)象__________________________。
(2)裝置B中反應(yīng)的離子方程式有____________________,_____________________。
(3)裝置C的作用:____________________,裝置F的作用:___________________。
(4)若無(wú)裝置D,則E中產(chǎn)物除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物________________________。(填化學(xué)式)
(5)NaNO2有像食鹽一樣的咸味,但能引起中毒。已知亞硝酸鈉能發(fā)生如下反應(yīng):2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O,根據(jù)上述反應(yīng),可以用試劑和生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以鑒別亞硝酸鈉和食鹽。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),必須選用的物質(zhì)有__________________。
A.自來(lái)水 | B.碘化鉀淀粉試液 | C.淀粉 | D.白糖 E.食醋 F.白酒 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
二氧化氯(ClO2)在常溫下是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點(diǎn)為-59℃,沸點(diǎn)為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時(shí)反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。
(1)A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)A必須添加溫度控制裝置,除酒精燈外,還需要的玻璃儀器有燒杯、 ;
B裝置必須放在冰水浴中,其原因是 。
(3)反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2·3H2O,在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2。請(qǐng)補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟:① ;② ;③洗滌;④干燥。
(4)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00 mL,稀釋成100.00 mL試樣;量取V1mL試樣加入到錐形瓶中;
步驟2:用稀硫酸調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻;
步驟3:加入淀粉指示劑,用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+ 2NaI)
①配制100 mL c mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有: 。
②滴定過(guò)程中至少需進(jìn)行兩次平行測(cè)定的原因是 。
③寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
④原ClO2溶液的濃度為 g / L(用步驟中的字母代數(shù)式表示)。
⑤若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,則測(cè)定結(jié)果 。
若滴定開始仰視讀數(shù),滴定終點(diǎn)時(shí)正確讀數(shù),則測(cè)定結(jié)果 。
(填“偏高”“偏低”或“不變” )
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