18.能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义.

(1)氧化-还原法消除氮氧化物的转化:NO$→_{反应Ⅰ}^{O_{3}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{CO(NH_{2})_{2}}$N2
反应Ⅰ为:NO+O3═NO2+O2,生成11.2L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是1mol.反应Ⅱ中,当n(NO2):n[CO(NH22]=3:2时,反应的化学方程式是6NO2+4CO(NH22=7N2+8H2O+4CO2
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),△H=-113.0kJ•mol-1
(3)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图1,电极为多孔惰性材料.则负极的电极反应式是NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+
(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3(g)+3H2O(g);
该反应平衡常数表达式为K=$\frac{c(CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3})×c{\;}^{3}(H{\;}_{2}O)}{c{\;}^{2}(CO{\;}_{2})c{\;}^{6}(H{\;}_{2})}$.
已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图2所示.该反应的△H<(填“大于”、“小于”或“等于”)0.
(5)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H<0.在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图3所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是Ⅲ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是T1
17.亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂.某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠,查阅资料:①HNO2为弱酸,在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成.
②NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一  亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料,设计如图1装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠.(反应方程式为2NO+Na2O2═2NaNO2,部分夹持装置和A中加热装置已略)

(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O.
(2)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为排除干扰应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是B(填字母).
A.浓H2SO4   B.碱石灰  C.无水CaCl2
探究二  亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数1234
KMnO4溶液体积/mL20.6020.0220.0019.98
(3)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是A、C(填字母).
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
(4)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数86.25%.
(5)亚硝酸钠易溶于水,将0.2mol•L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol•L-1的盐酸等体积混合,混合后溶液呈酸性,则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(NO2-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-).
探究三   反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理.25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12.电化学降解NO3-的原理如图2所示.
(6)电源正极为A(填A或B),阴极反应式为2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
16.氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂.下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程.

请回答下列问题:
(1)氯化铁有多种用途,请用离子方程式表示下列用途的原理.
①氯化铁做净水剂Fe3++3H2O?Fe(OH)3(胶体)+3H+
②用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)吸收剂X的化学式为FeCl2;氧化剂Y的化学式为NaClO.
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品.该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4═K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行.
(5)K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42+10H2O?4Fe(OH)3+8OH+3O2↑.在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用B(填序号).
A.H2O
B.稀KOH溶液、异丙醇
C.NH4Cl溶液、异丙醇
D.Fe(NO33溶液、异丙醇
(6)可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:
①FeO42-+CrO2-+2H2O═CrO42-+Fe(OH)3↓+OH-
②2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O
③Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤滤液定容于250mL容量瓶中.每次取25.00mL加入稀硫酸酸化,用0.1000mol/L的(NH42Fe(SO42标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93mL.则上述样品中高铁酸钾的质量分数为63.1%.
 0  152529  152537  152543  152547  152553  152555  152559  152565  152567  152573  152579  152583  152585  152589  152595  152597  152603  152607  152609  152613  152615  152619  152621  152623  152624  152625  152627  152628  152629  152631  152633  152637  152639  152643  152645  152649  152655  152657  152663  152667  152669  152673  152679  152685  152687  152693  152697  152699  152705  152709  152715  152723  203614 

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