题目内容
)2013年全国各地连续出现了严重的雾霾天气,给人们的出行及身体造成了极大的危害,因此研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I.脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。
(1)海水呈弱碱性,主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、Br-、HCO3-等离子。含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示:![]()
①向曝气池中通入空气的目的是
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比,浓度没有明显变化的离子是 。
a.Cl- B.SO42- C.HCO3-
(2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。(电极材料为石墨)![]()
①图中b极要连接电的(填“正”或“负”) 极,C口流出的物质是 。
②SO32-放电的电极反应式为
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因 。
II.我国的能消费结构以燃煤为主,将煤气化可减少环境污染,但煤气化过程中能产生有害气体H2S,用足量的Na2CO3溶液可吸收,该反应的离子方程式为 。
(已知:H2S Kal=9.1×10-8;Ka2=1.1 ×10-12;H2CO3 Kal=4.30×10-7;Ka2=5.61 ×10-11)
Ⅰ(1)①将H2SO3、HSO3-等氧化为SO42-; ②a (2)①正 硫酸②SO32- -2e-+H2O=SO42-+2H+;
③
在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强;
Ⅱ CO32-+H2S=HCO3-+HS-.
解析试题分析:Ⅰ(2)分析电解池中离子的移动方向,a极连接电源负极,b极连接电源的正极,且b极发生氧化反应,生成硫酸从C口流出,阴极区H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强;Ⅱ用足量的Na2CO3溶液吸收H2S,:H2S Kal=9.1×10-8;Ka2=1.1 ×10-12;H2CO3 Kal=4.30×10-7;Ka2=5.61 ×10-11,可知酸性强弱顺序为H2CO3> H2S >HCO3->HS-,从而反应的离子方程式为CO32-+H2S=HCO3-+HS-.
考点:元素化合物知识、电解原理、原电池原理。
工业上将制取重铬酸钾(K2Cr2O7)和铬酸酐(CrO3)的剩余废渣称为铬渣,其成分为SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等。
已知:
①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水,这是造成铬污染的主要原因,它们都是强氧化剂,铬酸酐溶于水呈酸性;
②+6价铬易被人体吸收,可致癌;+3价铬不易被人体吸收,毒性小。
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。
| 物质 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
| Al(OH)3 | 3.7 | 4.7 |
| Cr(OH)3 | 4.7 | a |
| Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
| Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题:
(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤,在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO4·7H2O),加入绿矾的目的是_____________________________________________
(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱,至pH刚好达到4.7,过滤,所得沉淀的化学式是____________________________________________________________;
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使Cr3+完全沉淀[c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1视为沉淀完全],溶液的pH应调于a=________。
(3)向(2)中得到的滤液中加入硫酸,调节至呈强酸性,所得的溶液是含____________________溶质的溶液。
已知0.1mol/L H2SO4在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全。常温下有0.1mol/L的以下几种溶液的电离度(即已经电离的分子数占原来分子总数的百分数)如下表,回答下列问题:
| ①H2SO4溶液中的HSO4– | ②NaHSO4溶液中的HSO4– | ③CH3COOH | ④HCl溶液 |
| 10% | 29% | 1.33% | 100% |
(2)常温下,题设条件下的①溶液中c(H+)= 。
(3)常温下,pH相同的上述几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)若将10mL题设条件下的NaHSO4溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合后溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(5)根据题设条件计算CH3COOH的电离常数Ka= 。若常温下,将b mol·L–1的CH3COONa液与0.01 mol·L–1的盐酸等体积混合,反应达平衡时,测得溶液的pH=7,用含b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka= 。
最近雾霾天气肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气的污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该反应的离子方程式是________。
(2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.54×10-2,K2=1.024×10-7;H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7,K2=5.60×10-11,则下列微粒可以大量共存的是______(填序号)。
A.CO32- HSO3- B. HCO3- HSO3- C. SO32- HCO3- D. H2SO3 HCO3-
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
| n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①根据上表判断NaHSO3溶液显_______性,试解释原因__________________________;
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是_______(填序号)。
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
C.c(H2SO3)+ c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)
D.c(Na+)+ c(H+)=2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽处理,直至得到pH>8的吸收液再循环利用,电解示意图如下:
①写出阳极上发生的电极反应式____________;
②当电极上有1mol电子转移时阴极产物的质量为__________。