二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:
,该反应中被氧化的元素是 (填元素符号)。当该反应转移2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为 L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3熔点为16. 8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响。)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是 。
②实验过程中,需要通入氧气。试写出一个用右图所示装置制取氧气的化学方程式 。
③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是 。
④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是 (用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计用如右图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为 。
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是 (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为 。
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示)。)】
物质A为生活中常见的有机物,只含有C、H、O三种元素,且它们的质量比为12∶3∶8。物质D是一种芳香族化合物,请根据如图(所有无机产物已略去)中各有机物的转化关系回答问题。
已知,两分子醛在一定条件下可以发生如下反应(其中R、R′为H或烃基):
(1) 写出物质A的结构简式: ____;C的名称: ______;E中含氧官能团的名称:_______。
(2) 写出下列反应的有机反应类型:A→B____________________; E→F____________________
(3) 写出H与G反应生成I的化学方程式: ___________________________________________。
(4) 写出D与新制氢氧化铜反应的化学方程式:
____________________________________________________________________。
(5) 若F与NaOH溶液发生反应,则1 mol F最多消耗NaOH的物质的量为_____mol。
(6) E有多种同分异构体,与E具有相同官能团的芳香族同分异构体有________种(包括本身和顺反异构),写出其中核磁共振氢谱有五个吸收峰的同分异构体的结构简式:
____________________________________________________________________。
直接排放含SO2,的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2在钠碱循环法中,用Na2SO3溶液作为吸收液,吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-): n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) |
91:9 |
1:1 |
1:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
(1)上表判断NaHSO3溶液显___________性,用化学平衡原理解释____________________________________________________________________________
(2)当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a. c(Na+ )=" 2c(" SO32-) + c( HSO3-)
b. c(Na+ )> c( HSO3-)>c( SO32-) >c(H+)>c(OH-)
c. c(Na+ )+ c(H+)="c(" HSO3-)+c( SO32-) +c(OH-)
当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
(3)HSO3-在阳极放电的电极反应式是_________________________________________
(4)当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:
________________________________________________________________________
工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,检验溶液中是否含有Fe3+的方法是_____________________________(注明试剂、现象)。若检验溶液中还存在Fe2+的方法是__________(注明试剂、现象),写出反应的离子方程式:____________________________
己知:Ksp [Fe(OH)3]= 4.0×10-38, 若所得溶液中只含Fe3+,在溶液中加入一定量的石灰水,调节溶液的pH为5,此时Fe3+的浓度
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。
a.CuSO4溶液的浓度不变 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
精炼后电解质溶液中的阳离子有:_____________________________________
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如下图所示。
完成下列填空:
(1)A的名称是___________________ 反应③的反应类型是______________
(2)写出反应②的化学反应方程式_____________________________________________
(3)以下是由A制备工程塑料PB的原料之一1,4-丁二醇(BDO)的合成路线:
写出上述由A制备BDO的化学反应方程式。
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
(4)为研究物质的芳香性,将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式____
鉴别这两个环状化合物的试剂为____________________。
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮的原子结构示意图为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极生成无污染的气体,负极的反应式为 。