重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
| 难溶电解质 | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
| KSP | | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投入 (填字母序号),沉淀效果最好。
| A.NaOH | B.Na2S | C.KI | D.Ca(OH)2 |
(3)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)= ,是否符合排放标准 (填“是”或“否”)。已知KSP(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2。
(15分)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CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2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CO2创新利用的研究。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2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 CO2和3.25mol H2,在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(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(H2)= 。
②下列措施中一定不能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是: 。
| 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 |
(3)标准状况下,将1.12LCO2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 ;
(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 (填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是: 。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
(10分)温家宝总理多次指出要大力抓好节能降耗、保护环境。请你分析并回答下列问题:
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是 ____________________。
| A.制备环氧乙烷: |
| B.制备硫酸铜Cu+2H2SO4 |
| C.制备甲醇: 2CH4+O2 |
| D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O |
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛——“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”。下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
| | 乙炔水化法 | 乙烯氧化法 |
| 原料 | 乙炔、水 | 乙烯、空气 |
| 反应条件 | HgSO4、100~125℃ | PdCl2-CuCl2、100~125℃ |
| 平衡转化率 | 乙炔平衡转化率90%左右 | 乙烯平衡转化率80%左右 |
| 日产量 | 2.5吨(某设备条件下) | 3.6吨(相同设备条件下) |
表二:原料来源生产工艺
| | 原料生产工艺过程 |
| 乙炔 | |
| 乙烯 | 来源于石油裂解气 |
①从产率和产量角度分析 。
②从环境保护和能耗角度分析 。
(8分)空气中微量的臭氧对人有益,浓度过大则是一种污染气体,臭氧作为强氧化剂,几乎能与任何生物组织反应。
(1)下列有关说法正确的是 ▲ 。
| A.停止使用氟里昂是为保护臭氧层 |
| B.光化学烟雾与大气臭氧的生成有关 |
| C.家用电器消毒柜中产生的臭氧能够高效杀菌消毒 |
| D.臭氧能使湿润的碘化钾-淀粉试纸变蓝 |
用臭氧消毒自来水,适宜的条件是 ▲ 。
(3)2O3(g) →3O2(g) △H=-285kJ/mol, 2Ag2O(s) =" 4Ag(s)+" O2(g)△H="62.2" kJ/mol,臭氧能与银化合为Ag2O,该反应的热化学方程式为: ▲ 。
(4)臭氧在有机合成有广泛用途,可将烯烃氧化为醛同时生成氧气,试写出2-丁烯与臭氧反应的化学方程式: ▲ 。
(10 分)SO2和NOx的排放是造成酸雨的两大罪魁祸首。下图表示了某地区在1940~2002年间,空气中SO2和NOx含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的基本统计数据。![]()
(1)结合上图数据,判断下列说法正确的是 ▲ 。
| A.在交通运输中排放的NOx与燃料的不充分燃烧有关 |
| B.在上世纪60年代以前,在交通运输中排放的SO2主要是使用燃煤的内燃机所致 |
| C.近年来在工业生产中SO2排放量的下降,主要是减少了燃烧的煤的质量 |
| D.随着汽车工业的发展,在形成酸雨的因素中,NOx所占比重在逐渐增大 |
▲ 。
(3)汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人设计利用反应2NO + 2CO
N2 + 2CO2将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2。在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
| 时间/h | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.5×10-4 | 2.5×10-4 | 1.5×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| c(CO)/mol·L-1 | 3.6×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(4)某次降雨过程收集到10L的雨水,向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2,充分反应后测得溶液的pH="3.62" [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]),再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,经过滤、晾干、称重,得沉淀的质量为0.1864g。若假设雨水的酸性仅由NOx和SO2的排放所致。请计算排放在空气中的NOx和SO2的物质的量之比接近于 ▲ 。