选做(12分)【化学一化学与技术】海水资源丰富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、、Br-、、等离子。
合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。
I.火力发电燃煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:
(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性。用离子方程式解释原因___________________________。
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学方程式是_______。氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是___________________________________________________________________________。
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水()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:
(3)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
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中________。
(5)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后废水中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。
(19分)某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种,某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。
查阅资料:Cu2O在酸性溶液中会发生反应:
探究一:用下图所示装置进行实验,回答下列问题:
(1)仪器组装完成后,夹好止水夹,__________.则说明装置A的气密性良好。
(2)装置A是氢气的发生装置,可以选用的药品是_________(填选项)
A.稀硫酸和锌片 B.稀硝酸和铁片
C.氢氧化钠溶液和铝片 D.浓硫酸和镁片
(3)从下列实验步骤中,选择正确的操作顺序:①________③(填序号)
①打开止水夹
②熄灭C处的酒精喷灯
③C处冷却至室温后,关闭止水夹
④点燃C处的酒精喷灯
⑤收集氢气并验纯
⑥通入气体一段时间,排尽装置内的空气
(4)收集氢气验纯时,最好采用___________方法收集氢气。
探究二:
(5)取少量样品于试管中,加入适量的稀硫酸,若无红色物质生成,则说明样品中不含Cu2O;此观点是否正确_________。(填“是”或“否”)若填“否”,则原因是_________(用离子方程式说明);另取少量样品于试管中,加入适量的浓硝酸,产生红棕色的气体。
证明样品中一定含有__________,取少量反应后的溶液,加适量蒸馏水稀释后,滴加_________(填试剂和实验现象),则可证明另一成分存在,反之,说明样品中不含该成分。
探究三:
(6)取一定量样品于烧杯中,加入足量的稀硫酸,若反应后经过滤得到固体3.2g,滤液中有1.0mol,则样品中___________mol。
(18分)氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分。
(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:。该电池负极的电极反应式为__________;用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,以CuSO4溶液为电解质溶液,下列说法正确的是____________.
a.电能全部转化为化学能
b.的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
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
e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液白色沉淀观察现象并判断。则试剂A的化学式为_________。实验表明,加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,产生该白色沉淀的离子方程式是___________。
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu。写出装置中阳极的电极反应式__________。
(3)已知。某同学设想用下列流程得到BaCl2,
则①的离子方程式为_________,该反应的平衡常数K=__________;
(4)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg·L-1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
I.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液,发生反应
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。
操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示:
请回答:
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是___________。
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是__________。
(16分)“C 1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2 (g)+3H2(g)CH3OH g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下:
请回答:
①a=_______。
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_________mol·L-1·S-1
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2 (g)+ CH4 (g) 2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强P1______P2(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点:
(正)_________(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是 。在恒温恒容的密闭容器中通入的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。
(4)甲酸(HCOOH)是一种弱酸,现用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1叫的盐酸和甲酸溶液,滴定曲线如下:
滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_________;V1和V2的关系V1_________V2(填“>”、“=”或“<”);M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。
N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:
2 N2O5 (g)4NO2(g)+O2(g) △H>0
T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表
下列说法中不正确的是
A.T1温度下,500s时O2的浓度为0.74mol·L-1
B.平衡后其他条件不变。将容器的体积压缩到原来的l/2,则再平衡时c(N2O5)> 5.00mol·L-1
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2则K1<K2
D.T1温度下的平衡常数为K1=125,平衡时N2O5的转化率为0.5
下列说法中不正确的是
A.8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g) △H<O,则该反应能自发进行
B.pH相等的四种溶液:a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaHCO3 d.NaOH,则四种溶液中溶质的物质的量浓度由小到大顺序为:d<b<c<a
C.pH=2的一元酸和pH=12的二元强碱等体积混合:c(OH-)≤c(H+)
D.pH=9的CH3COONa溶液和pH=9的NH3·H2O溶液中水的电离程度相同