18.H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题.
Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脱H2S的原理为:
H2S+Fe2(SO43═S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4$\frac{\underline{\;硫杆菌\;}}{\;}$2Fe2(SO43+2H2O
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是降低反应活化能.
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0.若反应温度过高,反应速率下降,其原因是蛋白质变性(或硫杆菌失去活性).

方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S
(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同.当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为H2SO4
Ⅱ.SO2的除去
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液$?_{②CaO}^{①SO_{2}}$Na2SO3溶液
(4)写出过程①的离子方程式:2OH-+SO2=SO32-+H2O;CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s)?Ca2+(aq)+2OH-(aq)
从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成.
方法2:用氨水除去SO2
(5)已知25℃,NH3•H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8.若氨水的浓度为2.0mol•L-1,溶液中的c(OH-)=6.0×10-3mol•L-1.将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol•L-1时,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=0.62.
17.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液.
Ⅰ准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用.
b.配制并标定100mL 0.1000mol•L-1 NH4SCN标准溶液,备用.
Ⅱ滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中.
b.加入25.00mL 0.1000mol•L-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀.
c.加入NH4Fe(SO42溶液作指示剂.
d.用0.1000mol•L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定.
e.重复上述操作两次.三次测定数据如下表:
实验序号123
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98
f.数据处理.
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管.
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是避免AgNO3见光分解.
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解).
(4)b和c两步操作是否可以颠倒否(或不能),说明理由若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点.
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL,测得c(I-)=0.0600mol•L-1
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为用NH4SCN标准溶液进行润洗;.
(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果偏高.
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果偏高.
15.某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下.
向硝酸酸化的0.05mol•L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色.
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后,加入足量加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化,固体未完全溶解(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag.
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是Fe+2Fe3+=3Fe2+(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号取样时间/min现象
3产生大量白色沉淀;溶液呈红色
30产生白色沉淀;较3min时量少;溶液红色较3min时加深
120产生白色沉淀;较30min时量少;溶液红色较3 0min时变浅
(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+
假设b:空气中存在O2,由于4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(用离子方程式表示),可产生Fe3+
假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+
假设d:根据白色沉淀现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因.实验Ⅱ可证实假设d成立.
实验Ⅰ:向硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色.
实验Ⅱ:装置如图.其中甲溶液是FeCl2/FeCl3,操作及现象是按图连接好装置,电流表指针发生偏转.

(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,反应生成Fe3+的使Fe3+增加,红色变深,ii→iii 空气中氧气氧化SCN-,红色变浅.
14.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放.
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:

①尿素[CO(NH22]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:CO(NH22+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CO2↑.
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:8NH3+6NO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O.
③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH42SO4,使催化剂中毒.用化学方程式表示(NH42SO4的形成:2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH42SO4
④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60g•mol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol•L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mL c2 mol•L-1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是$\frac{6{c}_{1}{V}_{1}-3{c}_{2}{V}_{2}}{a}%$.
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示.

①通过BaO和Ba(NO32的相互转化实现NOx的储存和还原.储存NOx的物质是BaO.
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO32的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系.第一步反应消耗的H2与Ba(NO32的物质的量之比是8:1.
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O).用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关.在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO.将该反应的化学方程式补充完整:415NO+4NH3+3O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$415NNO+6H2O.
 0  162994  163002  163008  163012  163018  163020  163024  163030  163032  163038  163044  163048  163050  163054  163060  163062  163068  163072  163074  163078  163080  163084  163086  163088  163089  163090  163092  163093  163094  163096  163098  163102  163104  163108  163110  163114  163120  163122  163128  163132  163134  163138  163144  163150  163152  163158  163162  163164  163170  163174  163180  163188  203614 

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