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[化学--化学与技术]硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位.请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在
C
C
的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市
B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市
D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS
2
是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS
2
转化为CuO、Fe
2
O
3
和SO
2
,该反应的化学方程式为
4CuFeS
2
+13O
2
高温
.
4CuO+2Fe
2
O
3
+8SO
2
4CuFeS
2
+13O
2
高温
.
4CuO+2Fe
2
O
3
+8SO
2
.
(3)为提高SO
3
吸收率,实际生产中通常用
98.3%的浓硫酸
98.3%的浓硫酸
吸收SO
3
.
(4)已知反应2SO
2
+O
2
?2SO
3
△H<0,现将0.050mol SO
2
和0.030mol O
2
充入容积为1L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%,则该条件下SO
2
的转化率为
80%
80%
;该条件下的平衡常数为
1.6×10
3
1.6×10
3
.
(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe
2
O
3
、CuO、CuSO
4
(由CuO与SO
3
在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃
600
620
640
660
炉渣中CuSO
4
的质量分数/%
9.3
9.2
9.0
8.4
已知CuSO
4
在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO
4
的质量分数随温度升高而降低的原因
SO
2
转化为SO
3
是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO
3
物质的量减少,所以CuSO
4
的量减少
SO
2
转化为SO
3
是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO
3
物质的量减少,所以CuSO
4
的量减少
.
(6)在硫酸工业尾气中,SO
2
是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用
石灰水
石灰水
(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO
2
和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式
SO
2
+Ca(OH)
2
═CaSO
3
↓+H
2
O、CaSO
3
+H
2
SO
4
═CaSO
4
+SO
2
↑+H
2
O;
SO
2
+Ca(OH)
2
═CaSO
3
↓+H
2
O、CaSO
3
+H
2
SO
4
═CaSO
4
+SO
2
↑+H
2
O;
.
2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议,就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议.而如何降低大气中CO
2
的含量及有效地开发利用CO
2
,引起了全世界的普遍重视.为减小和消除CO
2
对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO
2
创新利用的研究.
(1)目前工业上有一种方法是用CO
2
来生产燃料甲醇.为探究该反应原理,进行如下实验:
某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1mol CO
2
和3.25mol H
2
,在一定条件下发生反应,测得CO
2
、CH
3
OH(g)和H
2
O(g)的物质的量(n)随时间变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H
2
)=
0.1125mol/(L?min)
0.1125mol/(L?min)
.
②下列措施中一定不能使n(CH
3
OH)/n(CO
2
)增大的是:
D
D
.
A.降低温度 B.缩小容器的容积 C.将水蒸气从体系中分离 D.使用更有效的催化剂
(2)常温常压下,饱和CO
2
水溶液的pH=5.6,c(H
2
CO
3
)=1.5×l0
-5
mol?L
-1
.若忽略水的电离及H
2
CO
3
的第二级电离,则H
2
CO
3
?HCO
3
-
+H
+
的电离平衡常数K=
4.2×10
-7
4.2×10
-7
.(已知:10
-5.6
=2.5×l0
-6
).
(3)标准状况下,将1.12LCO
2
通入100mL 1mol?L
-1
的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c(Na
+
)>c(CO
2-
3
)>c(OH
-
)>c(HCO
-
3
)>c(H
+
)
c(Na
+
)>c(CO
2-
3
)>c(OH
-
)>c(HCO
-
3
)>c(H
+
)
;
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示
意图,则a处通入的是
乙醇
乙醇
(填“乙醇”或“氧气”),
b处电极上发生的电极反应是:
O
2
+4e
-
+2H
2
O=4OH
-
O
2
+4e
-
+2H
2
O=4OH
-
.
(5)CO
2
在自然界循环时可与CaCO
3
反应,CaCO
3
是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10
-9
.CaCl
2
溶液与Na
2
CO
3
溶液混合可形成CaCO
3
沉淀,现将等体积的CaCl
2
溶液与Na
2
CO
3
溶液混合,若Na
2
CO
3
溶液的浓度为2×10
-4
mol/L,则生成沉淀所需CaCl
2
溶液的最小浓度为
5.6×10
-5
mol/L
5.6×10
-5
mol/L
.
下图中各方框中的字母表示有关的一种反应物或生成物(某些物质略去),其中常温下C为无色液体,B、D、G、I、J为气体,其中B可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A~N的所有物质中只有G为单质,其余为化合物.N为不溶于水的无机酸.
回答下列问题:
(1)A的名称为
碳酸铵或碳酸氢铵
碳酸铵或碳酸氢铵
,E的电子式是
;
(2)写出B+G→I的化学方程式
4NH
3
+5O
2
催化剂
.
△
4NO+6H
2
O
4NH
3
+5O
2
催化剂
.
△
4NO+6H
2
O
.
(3)写出Cu与K的稀溶液反应的离子方程式:
3Cu+8H
+
+2NO
3
-
=3Cu
2+
+2NO↑+4H
2
O
3Cu+8H
+
+2NO
3
-
=3Cu
2+
+2NO↑+4H
2
O
(4)写出G的一种同素异形体的化学式:
O
3
O
3
,该物质与G在化学性质上的共同点是
具有氧化性
具有氧化性
.
(5)已知工业上生产0.1molB放出4.62kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g);△H=-92.4kJ?mol
-1
N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g);△H=-92.4kJ?mol
-1
(6)在反应C+E→G+F中,每生成1.5molG转移
3
3
mol电子.
为探究Cl
2
、SO
2
同时通入H
2
O中发生的反应,某化学兴趣小组设计了如右图所示的实验装置.试填空.
(1)请你预测C1
2
、SO
2
同时通入H
2
O中恰好发生反应后的产物(填写离子)
H
+
、Cl
-
、SO
4
2-
H
+
、Cl
-
、SO
4
2-
.
设计简单的实验验证其中一种阴离子的存在
取反应后的溶液少许于洁净的试管中,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,证明有SO
4
2-
存在(或取反应后的溶液少许于洁净的试管中,滴加足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明有Cl
-
存在).
取反应后的溶液少许于洁净的试管中,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,证明有SO
4
2-
存在(或取反应后的溶液少许于洁净的试管中,滴加足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明有Cl
-
存在).
(2)化学兴趣小组的同学为制取Cl
2
,SO
2
气体,现采用Na
2
SO
3
与70%的浓硫酸为原料制取SO
2
,采用MnO
2
和浓盐酸为原料制取C1
2
.在此实验中,E仪器的作用是
防倒吸
防倒吸
;发生装置B应选择以下三种装置中的
①
①
(填序号).
(3)上述整套装置有一处不合理,应在
B、C
B、C
装置之间(填代号)连接一装置,请在答题纸的方框中画出简易装置图,并注明装置中盛有的试剂
.
(4)下列试剂中的一种就可以验证通入C装置中气体是Cl
2
过量还是SO
2
过量,该试剂是
④
④
,实验现象及结论为
品红褪色,加热不复原,说明氯气过量;品红褪色,加热又复原,说明二氧化硫过量
品红褪色,加热不复原,说明氯气过量;品红褪色,加热又复原,说明二氧化硫过量
.①氯化钡溶液 ②硝酸银溶液 ③硫氰化钾溶液 ④品红溶液 ⑤液体四氯化碳.
(2010?聊城模拟)常温下,0.1mol?L
-1
某一元酸(HA)溶液中c(OH
-
)/c(H
+
)=1×10
-8
,下列叙述正确的是( )
A.该溶液中水电离出的c(H
+
)=1×10
-10
mol?L
-1
B.该溶液中c(H
+
)+c(A
-
)+c(HA)=0.1mol?L
-1
C.该溶液与0.05mol?L
-1
NaOH溶液等体积混合后:c(A
-
)>c(Na
+
)>c(OH
-
)>c(H
+
)
D.向该溶液中加入一定量NaA晶体或加水稀释,溶液中c(OH
-
)均增大
(2010?唐山模拟)工业上生产MnO
2
和Zn的主要反应有:①MnO
2
+ZnS+2H
2
SO
4
=MnSO
4
+ZnSO
4
+S+2H
2
O;②MnSO
4
+ZnSO
4
+2H
2
O
电解
.
MnO
2
+Zn+2H
2
SO
4
下列说法不正确的是( )
A.①中MnO
2
和H
2
SO
4
都是氧化剂
B.①中析出16gS时转移1mol电子
C.②中MnSO
4
发生氧化反应
D.硫酸在该生产中可循环利用
将15.6g Na
2
O
2
和5.4g Al同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
A.最终得到7.8g沉淀
B.最终得到的溶液中只含NaCl溶质
C.最终得到的溶液中c(Na
+
)=1.5mol/L
D.标准状况下,反应过程中得到6.72L的气体
近几年一种新型的甜味剂-木糖醇悄悄的走进人们的生活,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味适中、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者等优点.木糖醇是一种白色粉末状的固体,结构简式为:CH
2
OH(CHOH)
3
CH
2
OH,下列有关木糖醇的叙述正确的是( )
A.木糖醇与甘油(CH
2
OHCHOHCH
2
OH)互为同系物
B.木糖醇与葡萄糖、果糖等一样是一种单糖
C.木糖醇易溶于水
D.木糖醇与核糖(C
5
H
10
O
5
)互为同分异构体
下列实验能达到预期目的是( )
A.检验Na
2
O
2
试样是否变质为Na
2
CO
3
,向试样中加入盐酸,产生无色无味的气体
B.除去粗盐中的Ca
2+
、SO
4
2-
:依次加入过量BaCl
2
溶液、Na
2
CO
3
溶液,过滤后再加适量盐酸
C.检验蔗糖水解产物是否具有还原性:向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)
2
并加热
D.检验溶液中是否一定含有CO
3
2-
:滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
下列说法正确的是( )
A.大量使用化石燃料,有利于“节能减排”
B.在使紫色石蕊试液变红的溶液中,Fe
2+
、Mg
2+
、NO
3
-
、CI
-
可以大量共存
C.1molNa
2
O
2
与H
2
O完全反应时转移的电子数为6.02×10
23
个
D.碱性氢氧燃料电池工作时,负极反应为:O
2
+2H
2
O+4e
-
?4OH
-
0
15358
15366
15372
15376
15382
15384
15388
15394
15396
15402
15408
15412
15414
15418
15424
15426
15432
15436
15438
15442
15444
15448
15450
15452
15453
15454
15456
15457
15458
15460
15462
15466
15468
15472
15474
15478
15484
15486
15492
15496
15498
15502
15508
15514
15516
15522
15526
15528
15534
15538
15544
15552
203614
关 闭
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