【題目】某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程脫除燃煤尾氣中的SO2,同時制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略)。
請回答下列問題:
(1)上述流程中多次涉及到過濾操作,實驗室進行過濾操作時需要用到的硅酸鹽儀器有玻璃棒、 、 ;其中玻璃棒的作用是 。
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是 。
(3)已知Ksp(CuS)=8.4×10-45,Ksp(NiS)=1.4×10-24;在除銅鎳的過程中,當(dāng)Ni2+恰好完全沉淀 (此時溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol/L),溶液中Cu2+的濃度是 mol/L。
(4)工業(yè)上采用惰性電極電解K2MnO4水溶液的方法來生產(chǎn)KMnO4,請寫出陽極的電極反應(yīng)式 ,電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(5)下列各組試劑中,能準(zhǔn)確測定一定體積燃煤尾氣中SO2含量的是_________。(填編號)
a.NaOH溶液、酚酞試液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c.碘水、淀粉溶液 d.氨水、酚酞試液
(6)除雜后得到的MnSO4溶液可以通過 制得硫酸錳晶體。(MnSO4H2O,相對分子質(zhì)量為169)
a.過濾 b.蒸發(fā)濃縮 c.冷卻結(jié)晶 d.灼燒
(7)已知廢氣中SO2濃度為8.4 g/m3,軟錳礦漿對SO2的吸收率可達(dá)90%,則處理1000 m3燃煤尾氣,可得到硫酸錳晶體質(zhì)量為 kg(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
【答案】
(1)燒杯 漏斗;引流,防止液體濺出
(2)消耗溶液中的酸,促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀
(3)6.0×10-26
(4)MnO42--e-= MnO4- ,2K2MnO4+2H2O2KMnO4+H2↑+2KOH
(5)b c
(6)bca
(7)20.0(2分)
【解析】
試題分析:由流程可知,二氧化硫能與二氧化錳反應(yīng)生成硫酸錳,用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,MnS將銅、鎳離子還原為單質(zhì),高錳酸鉀能與硫酸錳反應(yīng)生成二氧化錳,通過過濾獲得二氧化錳;
(1)過濾需要漏斗、燒杯、玻璃棒等,過濾中玻璃棒的作用為引流,防止液體濺出;
(2)由于碳酸錳能消耗溶液中的酸,降低溶液的酸性,從而促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀;
(3)當(dāng)Ni2+恰好完全沉淀 (此時溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol/L),c(S2-)===1.4×10-19,由Ksp(CuS)可知溶液中Cu2+的濃度為=6.0×10-26mol/L;
(4)惰性電極作陽極,鐵作陰極,則陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),則陽極反應(yīng)為MnO42--e-═MnO4-,陰極上水中的氫得電子生成氫氣,所以電解的總反應(yīng)為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+H2↑+2KOH;
(5)準(zhǔn)確測定一定體積燃煤尾氣中SO2含量,二氧化硫與氨水、NaOH反應(yīng)不易控制,且加指示劑現(xiàn)象觀察的滴定終點與反應(yīng)終點誤差大,而b、c中利用還原性及高錳酸鉀褪色、淀粉變藍(lán)等可準(zhǔn)確測定氣體的含量,故選bc;
(6)從溶液中獲得帶結(jié)晶水的晶體,一般要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等,故選bca;
(7)SO2與稀硫酸酸化的軟錳礦發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸錳,反應(yīng)方程式為SO2+MnO2=MnSO4,由硫原子守恒,被吸收的SO2的物質(zhì)的量等于硫酸錳晶體的物質(zhì)的量,則硫酸錳晶體的質(zhì)量為
≈20.0kg。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究CO、CO2的應(yīng)用具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:
Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1
C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ;
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化圖:
①由圖判斷該反應(yīng)ΔH 0,曲線I、II對應(yīng)的平衡常數(shù)KI KII(填“>”或“=”或“<”)。
②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達(dá)到平衡。
若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則c的取值范圍為 。
③一定溫度下,此反應(yīng)在恒容密閉容器中進行,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a.容器中壓強不變 b.H2的體積分?jǐn)?shù)不變
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不變
e.2個C=O斷裂的同時有3個C-H形成
(3)將燃煤廢氣中的CO轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)。二甲醚與空氣可設(shè)計成燃料電池,若電解質(zhì)為堿性。寫出該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式 。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強對制備二甲醚反應(yīng)的影響 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)課外興趣小組學(xué)生在實驗室里制取的乙烯中長混有少量的二氧化硫,老師啟發(fā)他們并由他們自己設(shè)計了下列實驗圖以確認(rèn)上述混合氣體中有C2H4和SO2;卮鹣铝袉栴}
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ裝置可盛放的試劑是I ;Ⅱ ;Ⅲ ;Ⅳ 。依次填為( )
①品紅溶液 ②NaOH溶液 ③濃硫酸 ④酸性KMnO4溶液
A.④②①③ B.①②①③ C.①②①④ D.④②①④
(2)能說明SO2氣體存在的現(xiàn)象是____________。
(3)使用裝置Ⅲ的目的是____________。
(4)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】(1)下面列出了幾組物質(zhì),請將物質(zhì)的合適組號填寫在空格上。
同素異形體 , 同分異構(gòu)體 。
①金剛石與“足球烯”( C60 ); ② D與T ; ③ 16O、17O和18O ;④ 氧氣(O2)與臭氧(O3); ⑤ CH4和CH3CH2CH3 ; ⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3);⑦和; ⑧尿素[CO(NH2)2]和 氰酸銨(NH4CNO)
(2)H2O2、KCl、Na2SO4、Na2O2、NH3、O2中只含離子鍵的是 ,既有極性鍵又有非極性鍵的是 。既含離子鍵又含非極性鍵的物質(zhì)的電子式是 ,請用電子式表示只含極性鍵的物質(zhì)的形成過程: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如右圖所示。圖中有機廢水中有機物可用C6H10O5表示。下列有關(guān)說法正確的是
A.b電極為該電池的負(fù)極
B.b電極附近溶液的pH減小
C.a(chǎn)電極反應(yīng)式:C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+
D.中間室:Na+移向左室,Cl-移向右室
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,所列字母分別代表一種元素:
(1)m元素在周期表中的位置是 。
(2)下列有關(guān)說法正確的是 (填字母)。
A.b、c、d元素的非金屬性逐漸增大 |
B.f、g、h元素的原子半徑逐漸減小 |
C.md2與bd2的化學(xué)性質(zhì)類似,都具有氧化性 |
D.e、n的最高價含氧酸的酸性強弱:e>n |
E.a、f分別與d組成的化合物中所含化學(xué)鍵類型完全相同
F.該表中只有4種元素組成的單質(zhì)具有導(dǎo)電性
(3)a、c、n按原子個數(shù)比為4:1:1構(gòu)成的化合物是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NO2、CO、CO2是對環(huán)境影響較大的氣體,對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。
(1)如圖所示,利用電化學(xué)原理將NO2 轉(zhuǎn)化為重要化工原料C。
若A為NO2,B為O2,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________________________;
(2)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:_________________________________;
(3)光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料,用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn),工業(yè)上通過Cl2(g)+CO(g) COCl2(g)制備。左圖為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線,右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線;卮鹣铝袉栴}:
①0~6 min內(nèi),反應(yīng)的平均速率v(Cl2)= ;
②若保持溫度不變,在第7min 向體系中加入這三種物質(zhì)各2mol,則平衡向____________________
移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”);
③若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCl2)_________ mol/L,保持反應(yīng)溫度不變,則最終達(dá)到化學(xué)平衡時,Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同;
④隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是__________;(填“增大”、“減小”或“不變”)
⑤比較第8min反應(yīng)溫度T(8)與第15min反應(yīng)溫度T(15)的高低:T(8)_______T(15)(填“<”、“>”或“=”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表列出了①~⑨九種元素在周期表中的位置:
ⅠA | ||||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | ⑧ | ||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑨ |
請按要求回答下列問題。
(1)元素⑧的名稱是______,元素⑧在周期表中所處位置___________。元素④的氫化物沸點高于⑦的氫化物沸點,原因是_________________________________________。
(2)④⑥⑦的氫化物按穩(wěn)定性由弱到強的順序是________________________(寫氫化物的化學(xué)式)。
(3)元素②④形成原子個數(shù)比為1:2的化合物的電子式是 。
(4)元素②形成的一類氫化物稱為烷烴,通式是___________,其中 (填分子式)有兩種同分異構(gòu)體,結(jié)構(gòu)簡式分別是____________________________________。
(5)用電子式表示⑤與⑦形成化合物的過程_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì),加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知:
氧化性:IO3﹣>Fe3+>I2;還原性:S2O32﹣>I﹣;3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O;KI+I2KI3
某學(xué)習(xí)小組對加碘鹽進行如下實驗:取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得溶液分為3份.第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。
(1)①第一份試液中滴加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質(zhì)是 (用化學(xué)式表示);
②第二份試液中加入足量KI固體后,反應(yīng)的離子方程式為 、 。
(2)①KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
②將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3H2O。該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適? (填“是”或“否”),并說明理由 。
(3)現(xiàn)向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO3溶液,整個過程中含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量與所加KBrO3的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題:
①已知b點時,KI反應(yīng)完全,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 。
②b→c過程中,僅有一種元素的化合價發(fā)生了變化.則反應(yīng)時氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。
③d點時,n(KBrO3)為 。
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