题目内容
【题目】短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图,四种元素的原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是
A.W位于第三周期ⅥA族
B.元素最高正价:Z>Y>X
C.简单气态氢化物稳定性:W>Y>X
D.工业上催化氧化Y的氢化物可用于制备其含氧酸
【答案】D
【解析】
设Y原子的最外层电子数为x,则W为x,X为x-1,Z为x+1,四种元素原子最外层电子数之和为20,x+x+x-1+x+1=20,解得x=5,则Y为N,W为P,Z为O,X为C,
A.根据上述分析W位于第三周期ⅤA族,故A错误;
B.O没有最高正价,故B错误;
C.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,三种元素中N的非金属性最强,因此最稳定的是NH3,故C错误;
D.工业上常用氨的催化氧化制备硝酸,故D正确;
答案选D。
【题目】钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)和金属铝,最终可得到Co2O3及锂盐。
(1) “还原酸浸”过程中,大部分LiCoO2可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:2LiCoO2+3H2SO4+□ □CoSO4+□ +□ + □ 。__________
(2) “还原酸浸”过程中,Co、Al浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(t)的影响分别如图1和图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 mol.L-1,温度为80 oC,推测其原因是________。
A. Co的浸出率较高 B. Co和Al浸出的速率较快
C. Al的浸出率较高 D. 双氧水较易分解
(3)加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反应的化学方程式:________。
(4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83 g,已知Co的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为________(小数点后保留两位)。
(5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li+)约为10-1 mol·L-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。
温度 | Li2SO4 | Li2CO3 |
0 oC | 36.1 g | 1.33 g |
100 oC | 24.0 g | 0.72 g |
结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是________(写化学式),相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,________,洗涤干燥。
【题目】氮氧化物和硫氧化物是常见的空气污染物,含氮氧化物和硫氧化物的尾气需处理后才能排放。
Ⅰ.氮氧化物的处理
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_________。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为NO+NO2+2OH=2NO2-+H2O,2NO2+2OH= NO2-+NO3-+H2O,吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是_________(填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl和NO3-。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是_________。
Ⅱ.煤燃烧排放的烟气中SO2和NOx的处理
采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NOx的烟气,反应温度为323K,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 |
(4)写出NaClO2溶液脱硫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”)。
(5)由实验结果可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是_________。