题目内容
天津港“8.12”爆炸事故中,因爆炸冲击导致氰化钠泄漏,可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染.
资料:氰化钠化学式NaCN(C元素+2价,N元素﹣3价),白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢.
I、(1)NaCN水溶液呈碱性,其原因是____________(用离子方程式解释).
(2)双氧水氧化法除NaCN:碱性条件下加入H2O2,可得到纯碱和一种无色无味的无毒气体,该反应的离子方程式为____________________.
(3)非金属性N______C(填“<”、“>”或“=”),请设计实验证明:_____________。
II、某化学兴趣小组实验室制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放.
[实验一]实验室通过如图装置制备Na2S2O3.
(3)b装置的作用是_______________.
(4)c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等,d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有__.
(5)实验结束后,在e处最好连接盛__(选填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一种)的注射器,再关闭K2打开K1防止拆除装置时污染空气.
[实验二]测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量.
己知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L.
②Ag++2CN—=[Ag(CN)2] —,Ag++I—=AgI↓,AgI呈黄色,且CN —优先与Ag+反应.
实验如下.取25.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.000×10﹣4mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为2.50mL.
(6)滴定终点的判断方法是_______________.
(7)处理后的废水中氰化钠的含量为_______________mg/L.
Ⅰ.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,回答下列问题:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2。T℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_______(填计算结果)。
(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________________ 。
(3)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为____________________。
Ⅱ.甲醇是一种重要的有机化工原料,可用于制取甲醚。一定温度下,在三个体积为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)。
容器 编号 | 温度(℃) | 起始物质的量(mol) | 平衡物质的量(mol) | |
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
I | 387 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
II | 387 | 0.40 | a | b |
III | 207 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
(4) 容器I中的反应达到平衡时所需的时间_______(填“大于”“小于”或等于)容器II中的。
(5) a=_____
(6) 下列说法中能说明该反应达到平衡状态的是__________。(填字母)
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(CH3OCH3) 不变
C. 混合气体的密度不变 D. 单位时间内生成1 mol CH3OCH3 同时消耗2molCH3OH
(7)已知下面两个反应(m、n均大于0):
反应①:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-m kJ·mol-1
反应②:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH= -n kJ·mol-1
则下列m与n的关系中,正确的是__________(填字母)。
A. n﹥2m B. m﹥2 n C. 2m﹥n D. m﹥3n
甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) | K3 | ||
(1)反应②是________________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系,如左下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____________K(B)(填“>”、“<”或“=”)。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_______(用K1、K2表示)。
(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_____________________。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是_____________________。
(4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式_________________;
每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________。
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________。