题目内容
【题目】为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4杂质,可选用Ba(OH)2溶液、稀盐酸和K2CO3溶液三种试剂,按如图步骤操作:
(1)写出三种试剂的化学式:A____、B____、C____
(2)操作Ⅰ的名称是____。
(3)根据题意,回答下列问题:
①加入过量A的目的是____;
②加入适量C的目的是_____;
③加入B时的化学反应方程式_____。
【答案】Ba(OH)2 K2CO3 HCl 过滤 除去溶液中的SO42- 和Mg2+ 除去溶液中多余的OH-和CO32- Ba(OH)2 +K2CO3=BaCO3↓+2KOH
【解析】
除去KCl溶液中的少量MgCl2和MgSO4,可看成把Mg2+、SO42-沉淀而除去,因此选择所提供试剂中的Ba(OH)2可同时沉淀掉Mg2+、SO42-离子;反应生成的BaCl2和过量的Ba(OH)2可加入所选试剂中的K2CO3而除去;最后通过滴加盐酸可把过量的K2CO3及反应生成的KOH同时反应掉而生成KCl,将KCl溶液进行蒸发操作可得到KCl,以此解答该题。
(1)氢氧化钡可以将MgCl2、MgSO4中的氢氧根和硫酸根除去,除杂时,每一步所加的试剂均是过量的,过量的氢氧化钡需用碳酸钾除去,而多余的碳酸钾需用盐酸来除去,故试剂A、B、C依次是Ba(OH)2、K2CO3、HCl;
(2)①加入Ba(OH)2,可生成氢氧化镁和硫酸钡沉淀,反应的化学方程式为MgCl2+Ba(OH)2═BaCl2+Mg(OH)2↓MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2↓;
②加入过量的盐酸溶液可除去溶液中多余的OH-和CO32-;
③加入过量的K2CO3溶液可使滤液中混有的Ba(OH)2完全反应而除去,发生反应的化学方程式为Ba(OH)2 +K2CO3=BaCO3↓+2KOH。
【题目】“绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) △H1=akJ·mol-1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=bkJ·mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJ·mol-1。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol-1。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)
△H=-681.8kJ·mol-1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
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 |
①0~10min内,平均反应速率v(O2)___________mol·L-1·min-1;当升高温度,该反应的平衡常数K___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是___________(填字母)。
A加入一定量的粉状碳酸钙 B通入一定量的O2
C适当缩小容器的体积 D加入合适的催化剂
(3) NOx的排放主要来自于汽车尾气,人利用反应
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ·mol-1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为____________________;在1100K时,CO2的体积分数为___________。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________[已知:气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。
(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8k·mol-1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=___________。