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X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的...

 X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是

A.由mXanYb得,m+a = n-b

B.X2的还原性一定大于Y

C.X、Y一定不是同周期元素

D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY

 

考点分析:
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 近年来,江苏省酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

   (1)有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法,流程如下: ( I )将含SO2的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中,得NaHSO3溶液。(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。(III)将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收,生成的NaCl循环利用。

①写出步骤(I)反应的化学方程式:                             

②写出步骤(III)反应的离子方程式:                            

   (2)还有学者提出利用 Fe 2、Fe3等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成SO42而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42的转化率。

6ec8aac122bd4f6e

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是(填

序号)              。(参考:还原性SO2 > I- >Br->Cl-

    6ec8aac122bd4f6e

       A.碘的淀粉溶液              B.酸性高锰酸钾溶液 

       C.氢氧化钠溶液              D.氯化钡溶液

②若上述实验是在标准状况下进行的,X是已知体积和物质的量浓度的溶液,欲测

定转化器中SO2氧化成SO42的转化率,已知气体流速,还需测定的数据是            

和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量。

   (3)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵,再用一定量的磷酸进行反应,在反应回收SO2后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是             

 

 

 

 

   (4)为进一步减少SO2的污染并变废为宝,人们正在探索用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。该方法涉及到的化学反应为:SO2+2CO=2CO26ec8aac122bd4f6eSx 

CO+6ec8aac122bd4f6eSx=COS、2COS+SO2=2CO26ec8aac122bd4f6eSx 。其中COS中“C”化合价为     

   (5)若生活污水中含大量的氮化合物,通常用生物膜脱氮工艺进行处理:首先在消化细菌的作用下将NH4氧化为NO3:NH4+2O2=NO3+2H+H2O,然后加入甲醇(CH3OH),NO3和甲醇转化为两种无毒气体。请写出加入甲醇后反应的离子方程式               。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4

   (1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应

2SO2(g)+O2(g) 6ec8aac122bd4f6e2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040

mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。

 

 

 

 

 

 

 

 

   (2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有           (填字母)

(A)升高温度       (B)降低温度      

(C)增大压强       (D)减小压强      

(E)加入催化剂 (G)移出氧气

   (3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________。

 

   (4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是______________________。

 

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 (8分)微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体,将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如右图所示。

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e已知石墨电极上反应为:

C6H12O6+6H2O-24e          6CO2+24H

 

 

 

 

 

 

 

 

   (1)电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。

电池工作时,质子移向电源的       极,

铂碳上所发生的电极反应式为_____________。

   (2)燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳 )所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式                  

   (3)化学需氧量(COD)是重要的水质指标,其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是                    (填序号)。

序号

A

B

C

D

E

污水类型

生活污水

印染

电镀

造纸

硫酸工业废水

COD值(mg/L)

520

870

20

960

120

 

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 (10分)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:    6ec8aac122bd4f6e+4H++3e-====NO+2H2O 。  已知Cu2O能使上述还原过程发生。

    (1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式:______________。

    (2)反应中硝酸体现了________、_________的性质。

    (3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是___________mol。

    (4)若1 molCu2O与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是_______。

 

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 (12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)6ec8aac122bd4f6e2NH3(g) ,△H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:

   (1)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是                       。从平

衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,

原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是                

   (2)500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后

测得平衡常数为K1,此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1          

若温度为400℃,平衡常数为K2,则K1       K2(填“<”、“=”或“>” )

   (3)甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为:

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H kJ·mol-1

又已知: H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l);△H1=-285.8kJ/mol

CO(g) + 1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283.0kJ/mol

CH4(g) +2 O2(g)== CO2(g)+ 2H2O(l);△H3=-890.3kJ/mol

H2O(g)== H2O(l);  △H4=-44.0kJ/mol

①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式                          

②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H=            kJ/mol

 

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