【題目】海水是寶貴的自然資源,從海水中可以提取多種化工原料,如圖是某工廠對海水綜合利用的示意圖:
(1)在粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),精制時所用的試劑有①鹽酸;②氯化鋇溶液;③氫氧化鈉溶液;④碳酸鈉溶液。則加入試劑的先后順序是________(填編號)。
(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的是_____________。步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_______________________。
(3)從步驟Ⅲ得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是向沉淀中加入MgCl2溶液,充分攪拌后經(jīng)________(填操作方法)可得純凈的Mg(OH)2。
(4)電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂,下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣冷卻劑的是________(填字母)。
A.H2 B.CO2 C.N2 D.O2 E.水蒸氣
【答案】③②④①(或其他合理答案) 富集溴元素 Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 過濾、洗滌 A
【解析】
降低海水溫度得到粗鹽和母液,通過CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓獲取Mg(OH)2,將Mg(OH)2加鹽酸濃縮結(jié)晶得到MgCl2·6H2O,為防止鎂離子水解,在HCl氛圍中將MgCl2·6H2O加熱蒸干得到無水MgCl2,電解熔融氯化鎂得到Mg單質(zhì);從母液中得到NaBr溶液,向NaBr溶液中通入Cl2,發(fā)生反應(yīng)2Br-+Cl2=2C1-+Br2,向低濃度Br2溶液中通人SO2,發(fā)生反應(yīng)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,向含有Br-的濃溶液中通入Cl2,得到高濃度Br2;將粗鹽溶解得到溶液,向溶液中加入沉淀劑將鎂離子、硫酸根離子、鈣離子除去,得到飽和NaCl溶液,電解飽和NaCl溶液得到氯氣、氫氣和NaOH,據(jù)此分析解答。
(1) Ca2+、Mg2+、SO42-等分別與BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀,可再通過過濾除去,Na2CO3溶液能除去過量的BaCl2溶液,鹽酸能除去過量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以應(yīng)先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,最后加入鹽酸,NaOH溶液的作用主要是除去粗鹽中的Mg2+,加入順序只要在加入鹽酸之前即可,所以正確順序為②④③①或③②④①或②③④①;
(2)根據(jù)分析,步驟Ⅰ中獲得Br2濃度較低,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的是富集溴元素;步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,SO2具有還原性,Br2具有氧化性,二者在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫,離子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;
(3)從步驟Ⅲ得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是向沉淀中加入MgCl2溶液,使溶解度較小的Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Mg(OH)2,發(fā)生的離子反應(yīng)為:Ca(OH)2+ Mg2+=Mg(OH)2+ Ca2+,則充分攪拌后過濾、洗滌即可得純凈的Mg(OH)2;
(4)鎂蒸氣的溫度較高,高溫下,鎂單質(zhì)可與氧氣,氮氣、二氧化碳、水蒸氣發(fā)生反應(yīng),故答案選A。
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【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )
A.與水反應(yīng):+=
B.鐵與稀硫酸反應(yīng):2Fe+6=2+3↑
C.溶液和溶液反應(yīng):↓
D.CaCO3和稀硝酸反應(yīng):CaCO3+=Ca2++↑+
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【題目】全釩氧化還原電池是一種新型可充電池,不同價態(tài)的含釩離子作為正極和負極的活性物質(zhì),分別儲存在各自的酸性電解液儲罐中。其結(jié)構(gòu)原理如圖所示,該電池放電時,右槽中的電極反應(yīng)為:V2+-e-=V3+,下列說法不正確的是( )
A. 充電時,每轉(zhuǎn)移1mol電子,電解液中n(H+)的變化量為2mol
B. 充電時,陰極電解液pH升高
C. 放電時,右槽發(fā)生氧化反應(yīng)
D. 放電時,左槽的電極反應(yīng)式:VO2++2H++e-=VO2++H2O
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【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。
已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol;
②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) ΔH 2=b kJ/mol;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH 3=c kJ/mol。
則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH =______kJ/mol。
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH =-681.8 kJ/mol對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng),在溫度為T K時,借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:
時間/min 濃度/mol/L | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10 min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(SO2)=___________mol/(L·min)。
②30 min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___________(填字母)。
A.加入一定量的粉狀碳酸鈣 B.通入一定量的O2
C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑
(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,可采用NSR(NOx儲存還原)進行處理,NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示。
①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是_________。
②NOx儲存轉(zhuǎn)化為Ba(NO3)2過程中,參加反應(yīng)的NO和O2的物質(zhì)的量之比為_________。
(4)有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=34.0 kJ/mol,用活性炭對NO進行吸附。在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓在不同溫度下發(fā)生該反應(yīng),并分別在t秒時測得NO的轉(zhuǎn)化率,如圖所示:
①由圖可知,1050 K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因為 _______________;在1100 K時,CO2的體積分數(shù)為___________。
②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp),在1050K1.1×106 Pa時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=______________________。
[已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P)×體積分數(shù)]
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【題目】ClO2是一種黃綠色或橙黃色的氣體,極易溶于水,可用于水的消毒殺菌、水體中Mn2+等重金屬清除及煙氣的脫硫脫硝;卮鹣铝袉栴}:
(1)將過硫酸鈉(Na2S2O8)溶液加入亞氯酸鈉(NaClO2)中可制備ClO2,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_____。
(2)將ClO2通入MnSO4溶液,溶液中可檢測到Cl-同時有黑色沉淀生成。該反應(yīng)的離子方程式為__________。
(3)為研究ClO2脫硝的適宜條件,在1L200 mgL-1 ClO2溶液中加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,通入NO氣體并測定NO的去除率,脫硝后N元素以NO3-形式存在,其關(guān)系如下圖所示:
①實驗中使用的ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為______(保留三位有效數(shù)字);要使NO的去除率更高,應(yīng)控制的條件是_________。
②當(dāng)溶液pH>7時,NO的去除率增大的原因是ClO2與NaOH溶液反應(yīng)可生成更強的吸收劑NaClO2,寫出堿性條件下NaClO2脫除NO反應(yīng)的離子方程式:_________。
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【題目】用50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)仔細觀察實驗裝置,圖中是否缺少一種玻璃儀器,如果缺少,缺少的是______________(填儀器名稱,如果不缺少,此空不填),圖中是否有不妥之處,如果有請指出:________________________(如果沒有,此空不填)。
(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱ΔH將______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
(3)如果用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所求中和熱____________(填“相等”或“不相等”),簡述理由:____________________________。
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【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鉑的兩種化合物a和b
實驗測得a和b具有不同的特性,a具有抗癌作用,而b沒有。則下列關(guān)于a、b的敘述正確的是
A. a和b屬于同一種物質(zhì)
B. a和b屬于手性異構(gòu)體
C. a和b的空間構(gòu)型是四面體
D. a和b的空間構(gòu)型是平面四邊形
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【題目】某研究小組利用下圖裝置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)原理。下列說法錯誤的是
A. 裝置B中若產(chǎn)生白色沉淀,說明Fe3+能將SO2氧化成SO42-
B. 實驗室中配制70%的硫酸需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒
C. 三頸燒瓶中通入N2的操作應(yīng)在滴加濃硫酸之前,目的是排盡裝置內(nèi)的空氣
D. 裝置C可能發(fā)生倒吸,同時還不能完全吸收反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣
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【題目】對利用甲烷消除NO2污染進行研究,CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在1L密閉容器中,控制不同溫度,分別加入0.50molCH4和1.2molNO2,測得n(CH4)隨時間變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見下表。
組別 | 溫度 | 時間/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
① | T1 | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
② | T2 | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | … | 0.15 |
下列說法正確的是
A. 組別①中,0~20min內(nèi),NO2的降解速率為0.0125 mol·L-1·min-1
B. 由實驗數(shù)據(jù)可知實驗控制的溫度T12
C. 40min時,表格中T2應(yīng)填的數(shù)據(jù)為0.18
D. 0~10min內(nèi),CH4的降解速率①>②
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