11.(2013·北京理综·28)(15分)
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
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操作 |
现象 |
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取4g漂粉精固体,加入100mL水 |
部分固体溶解,溶液略有颜色 |
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过滤,测漂粉精溶液的pH |
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 |
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i.
液面上方出现白雾; ii. 稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; iii. 稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 |
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是 。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验
白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
① 实验a目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是 。
(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因: 。
[答案]
(1)
;
(2)碱性、漂白性;
(3)①、检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;
②、白雾中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;
(4)向漂白精溶液中逐滴滴
入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;
(5)①、CaSO4;
②、
。
[解析]
(1)Cl2和Ca(OH)2生成氯化钙、次氯酸钙与水;
(2)pH试纸先变蓝(约为12),说明溶液呈碱性,后颜色褪去,说明具有漂白性;
(3)①反应中生成Cl2,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;
②白雾中含有SO2,可以被硝酸氧化为硫酸,故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;
(4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是
否变为黄绿色;
(5)①取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀,说明SO2被氧化为SO42-,故沉淀X为CaSO4;
②溶液呈黄绿色,有Cl2生成,Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸。
9、(2013·天津化学·10)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
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离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
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浓度/mol.L |
4x10-6 |
6x10-6 |
2x10-5 |
4x10-5 |
3x10-5 |
2x10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为——,试样的PH值=————
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)
H= -241.8KJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
H= -110.5KJ/mol
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式——————————————————;
②洗涤含SO2的烟气,以下物质可作洗涤剂的是————
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化为:
①已知气缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)
H>0
若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8x10-4mol.计算该温度下的平衡常数K= ___________
汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是————
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知该反应的
H>0,简述该设想能否实现的依据—————
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少 CO和NO的污染,其
化学反应方程式为———————————
[解析]该题综合考察化学反应原理的基础知
识。涉及离子的水解、PH值的计算、盖斯定律的应用、化学平衡常数的计算、自由能的应用等。
(1) 观察表格中发现NH4+水解显酸性,PM2.5的酸碱性为酸性。试样的PH值根据溶液中电荷守恒计算H+离子浓度为10-4,PH值为4.
(2)
焦炭与水蒸汽反应的热化学方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
H=+131.3kJ/mol
洗涤含SO2的烟气,根据酸性氧化物的性质选a.Ca(OH)2 b.Na2CO3。
(3) 计算平衡常数时,先计算物质的平衡量N2为0.8-4x10-4, O2为0.2-4x10-4,NO为8x10-4,带入平衡常数表达式即可,得4x10-6.
气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是温度升高,反应速率加快,平衡右移2CO(g)=2C(s)+O2(g),该反应是焓增、熵减的反应。根据
G=
H-T
S,
G>0,不能实现。汽车尾气系统中装置反应的化学方程式