10.氮氧化物废气是一种毒性很大的黄烟,不经治理通过烟囱排放到大气中,对生态环境和人类健康带来较大的威胁.工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理法有:
(1)可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$(2x+3)N2+6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图1

①装置A中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
②装置D中碱石灰的作用是除去气体中含有的水蒸气.
(2)用Na2CO3溶液吸收法处理NOx
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应.
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2    (Ⅰ)
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2 (Ⅱ)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是D(填字母).
A.1.9   B.1.7   C.1.5    D.1.3
②用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的x值为1.875.
(3)用固体氧化物电解池通过电解方式分解NOx.当以Pt作电极时,固体氧化物电解池还原NO示意图如图2.
298K时,有关实验数据如下,(化学反应消耗的电能占总电能的80%)

实验序号B极气体电路中通过电子消耗总电能生成N2
实验1NO1mola KJ0.25mol
实验2NO和空气
(不考虑NO2
1mola KJ0.09mol
(实验所得数据均为多次平行试验的平均值)
①根据实验组1数据,NO分解的热化学方程式2NO(g)=N2(g)+O2(g)△H=+3.2akJ•mol-1
②实验组2明显比实验组1生成的N2少,其原因用电极反应式表示为O2+4e-=2O2-或2NO2+8e-=4O2-+N2
6.铁及其化合物有着广泛用途.
(1)将饱和三氯化铁溶液滴加至沸水中可制取氢氧化铁胶体,写出制取氢氧化铁胶体的化学方程式FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3HCl.
(2)含有Cr2O72-的废水有毒,对人畜造成极大的危害,可加入一定量的硫酸亚铁和硫酸使Cr2O72-转化为Cr3+,该反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.然后再加入碱调节溶液的pH在6-8 之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.
(3)铁镍蓄电池又称爱迪生蓄电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,充电时阳极附近的pH降低(填:降低、升高或不变),放电时负极的电极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
(4)氧化铁是重要的工业原料,用废铁屑制备氧化铁流程如下:

①铁屑溶于稀硫酸温度控制在50~800C的主要目的是加快反应速率、增大FeSO4的溶解度.
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式为4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2
③FeCO3沉淀表面会吸附S042-,需要洗涤除去.
洗涤FeCO3沉淀的方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2至3次.
判断沉淀是否洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,先加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成则表明沉淀已洗净,反之表明没有洗净.
5.NaCN为剧毒无机物.某化学兴趣小组查阅资料得知,实验室里的氰化钠溶液可使用硫代硫酸钠溶液进行统一解毒销毁,他们开展了以下三个实验,根据要求回答问题:
实验Ⅰ.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3?5H2O)的制备
已知Na2S2O3•5H2O对热不稳定,超过48℃即开始丢失结晶水.现以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠,反应原理为:
①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3
(1)将硫化钠和碳酸钠按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在蒸馏烧瓶中加入亚硫酸钠固体,在分液漏斗中注入C(填以下选择项的字母),并按如图安装好装置,进行反应.
A.稀盐酸      B.浓盐酸      C.70%的硫酸      D.稀硝酸
从以上反应可知Na2S 与Na2CO3的最佳物质的量比是2:1.
(2)pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊.反应约半小时,当溶液中pH接近或不小于7时,即可停止通气和加热.如果SO2通过量,发生的化学反应方程式为Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓.
(3)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3?5H2O的歩骤为

为减少产品的损失,操作①为趁热过滤,其目的是趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低,过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质;
操作②是蒸发浓缩,冷却结晶;操作③是抽滤、洗涤、干燥.
Ⅱ.产品纯度的检测
(1)已知:Na2S2O3?5H2O的摩尔质量为248g/mol;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6.取晶体样品ag,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液vmL,则该样品纯度是$\frac{0.496v}{a}$%
Ⅲ.有毒废水的处理
化学兴趣小组的同学在配备防毒口罩,橡胶手套和连衣式胶布防毒衣等防护用具以及老师的指导下进行以下实验:
向装有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2ml0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,两反应物恰好完全反应,但没有明显实验现象,取反应后的溶液少许滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯,溶液呈现血红色,请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-
4.利用甲烷与氯气发生反应制取盐酸的设想,在工业上已成为现实.某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:

根据要求填空:
(1)装置A中反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)B装置有三种功能:
①控制气流速度;②使气体混合均匀;③干燥气体.
(3)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式CH4+2Cl2$\stackrel{hv}{→}$C+4HCl.
(4)D装置中的石棉上均匀附着湿润的KI粉末,其作用是吸收未反应的氯气,E装置的作用是吸收HCl,防止倒吸.
(5)装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为分液;
该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,写出尾气中的主要成分是AB.
(填编号)
A.CH4         B.CH3Cl       C.CH2Cl2      D.CHCl3       E.CCl4
(6)实验之余,该学习小组进一步探究甲烷与氯气反应的条件.

通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气(体积比为1:4)混合气体(Ⅰ、Ⅱ),Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上,I瓶放在光亮处(不要放在日光直射的地方,以免引起爆炸).按上图安装好装置,并夹紧弹簧夹a和b.过一段时间,打开弹簧夹a、b,Ⅰ、Ⅱ中观察到现象是在I瓶中:颜色逐渐变浅,且有油状液体产生,出现白雾,并可以看见水倒吸入I瓶中.
 0  159640  159648  159654  159658  159664  159666  159670  159676  159678  159684  159690  159694  159696  159700  159706  159708  159714  159718  159720  159724  159726  159730  159732  159734  159735  159736  159738  159739  159740  159742  159744  159748  159750  159754  159756  159760  159766  159768  159774  159778  159780  159784  159790  159796  159798  159804  159808  159810  159816  159820  159826  159834  203614 

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