题目内容
【题目】常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到200mLc(OH-)=0.1mol/L的溶液,然后逐滴加入1mol/L的盐酸,测得生成沉淀的质量m与消耗盐酸的体积V关系如图所示,则下列说法正确的是
A. 原合金质量为0.92g
B. 图中V2为60nL
C. 整个加入盐酸过程中Na+的浓度保持不变
D. Q点m1为1.56g
【答案】D
【解析】钠铝合金置于水中,合金全部溶解,发生2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,加盐酸时发生NaOH+HCl═NaCl+H2O、NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓、Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O,再结合图象中加入40mL盐酸生成的沉淀最多来计算。
由图象可知,向合金溶解后的溶液中加盐酸,先发生NaOH+HCl═NaCl+H2O,后发生NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,最后发生Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O,
合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.2L×0.1mol/L=0.02mol,由NaOH+HCl═NaCl+H2O,则V1为=0.02L=20mL,生成沉淀时消耗的盐酸为40mL-20mL=20mL,其物质的量为0.02L×1mol/L=0.02mol,由 NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,
0.02mol 0.02mol 0.02mol
A、由钠元素及铝元素守恒可知,合金的质量为0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g,选项A错误;B、由Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06molHCl,其体积为60mL,则V2为40mL+60mL=100mL,选项B错误;C、由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,加盐酸后,先发生NaOH+HCl═NaCl+H2O,后发生NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,最后发生Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O,随着盐酸的量的加入,体积增大,钠离子的量不变,所以浓度减小,选项C错误;D、由上述计算可知,生成沉淀为0.02mol,其质量为0.02mol×78g/mol=1.56g,选项D正确;答案选D。
【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1) NaClO2的化学名称为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×103mol·L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO42 | SO32 | NO3 | NO2 | Cl |
c/(mol·L1) | 8.35×104 | 6.87×106 | 1.5×104 | 1.2×105 | 3.4×103 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_______。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq)ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。