汽车尾气已成为重要的空气污染物。
(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2,5min后达平衡时NO物质的量为6mol,计算该条件下的平衡常数(写出计算过程)。
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5kJ/mol
2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。右图是反应:2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H 0 (填“>”、“<”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1>S2 ,在图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
我国某大型电解铜生产企业,其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程:
冶炼中的主要反应:Cu2S + O2 = 2Cu + SO2
(1)烟气中的主要废气是________________,从提高资源利用率和减排考虑,其综合利用方式是制___________。
(2)电解法炼铜时,阳极是____________(填“纯铜板”或“粗铜板”);粗铜中含有的金、银以单质的形式在电解槽_______________(填“阳极”或“阴极”的槽底,阴极的电极反应式是_________________________________________。
(3)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。
几种物质的溶度积常数(KSP):
物质 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
KSP |
8.0×10-16 |
4.0×10-38 |
3.0×10-17 |
2.2×10-20 |
调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度的Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液,随pH升高最先沉淀下来的离子是______________。
一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右。加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________________。
有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺
制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
化学原理为:
苯胺 乙酸 乙酰苯胺
② 相关物质的物理常数
物 质 |
相对分 子质量 |
状 态 |
熔点 (℃) |
沸点 (℃) |
溶 解 度(g) |
|
水 |
乙 醇 |
|||||
苯 胺 |
93 |
无色液体 |
-6 |
184 |
3.42(20℃) |
任意比混溶 |
冰醋酸 |
60 |
无色液体 |
17 |
118 |
任意比混溶 |
任意比混溶 |
乙酰苯胺 |
135 |
白色片 状固体 |
114 |
304 |
0.56(20℃)、3.45(50℃) 5.20(100℃) |
36.9(20℃) |
③ 制备乙酰苯胺的装置如下图所示:
④ 制备方法和过程:
已知:Ⅰ苯胺易被氧化,加入少量锌可防止氧化
Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是 。
(2)步骤2中将反应液倒入水中的目的是 。
(3)步骤3中洗涤剂最好选择 。
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(4)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→ →冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(5)上述制备过程的产率是 。
醋酸和盐酸是中学化学中常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0。
(1)常温下,在 pH =5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=____________(列式,不必化简);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的电离程度增大的是______。
a.加入少量0.10 mol·L-1的稀盐酸 b.加热CH3COOH溶液
c.加水稀释至0.010 mol·L-1 d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化钠固体 f.加入少量0.10 mol·L-1的NaOH溶液
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸)_________V(醋酸),反应的最初速率为:v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“>”、“<”或“=”)
(3)某同学用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol/LHCl和20.00mL0.1000mol/L CH3COOH,得到如图所示两条滴定曲线,请完成有关问题:
①NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的曲线是 (填“图1”或“图2”);
②a= mL。
(4)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(5)已知:90℃时,水的离子积常数为Kw = 3.80×10-13,在此温度下,将pH=3的盐酸和
pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H+)=____________(保留三位有效数字)mol/L。
二氧化硫是一种大气污染物,研究对NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义,某化学实验爱好小组欲探究SO2的性质,设计如下方案:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的还原性、氧化性和漂白性。其中B、C分别为碘水和硫化氢的水溶液,则D中所盛试剂为_________,B中反应的离子方程式为:_________________。
(2)为了实现绿色实验的目标,某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是:________________________________(任写一点即可)。
(3)E中用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、1mol/L BaCl2溶液、1mol/L Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-和HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取1mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 |
若出现白色浑浊,则溶液中存在SO32-或 SO42-。 |
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体 ___________________________________________________ |
_________________________ ______________________________________________ |
步骤3:_______ _______________________ ___________________________________________________ |
_________________________
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有机物A是一种广谱高效食品防腐剂,如图所示是A分子的球棍模型。回答问题:
(1)写出A的分子式:________;
(2)A能够发生反应的类型有(填序号):________;
①氧化反应 ②加成反应 ③取代反应 ④消去反应
(3)写出A与足量烧碱溶液反应的化学方程式:________;
(4)下列是一些中草药中所含的有机物:
其中互为同分异构体的是(填序号):______;能与溴水发生加成反应的是(填序号):_______;
(5)A的一种同分异构体B在一定条件下可转化为二氢异香豆素,写出该反应的化学方程式:______________________________;
(6)A的另一种同分异构体C遇FeCl3溶液显紫色;1 mol C可与 1 mol NaOH 反应生成有机物D;D被Ag(NH3)2OH溶液氧化后经酸化得有机物E,E经取代、消去两步反应可得香豆素。写出符合上述要求的一种C的结构简式:____________。