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(本题14分) 烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。 (1).根...

(本题14分)

烟气中NOx是NO和NO2的混合物不含N2O4

(1)根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400mgNOx。若NOx中NO质量分数为085,则lm3烟气中最高允许含NO      L标准状况,保留2位小数

(2).若用氨气除去废气中的氮氧化物(NOx):NOx+NH3→N2+H2O(l)假如每升废气中含NOx 0.0672L只含NONO2100.000L废气中通入10.000L氨气可使NOx完全转化,测得反应后气体体积变为103.952L(气体体积均折算到标准状况)

NOx 中的 x 值为_________保留1位小数

除去废气中的NOx,至少需氨________mol保留2位小数

(3)工业上通常用溶质质量分数为0150的Na2CO3水溶液密度l16g/mL作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为       mol/L保留2位小数

(4)已知:NO+NO2+Na2CO3 → 2NaNO2+CO2 

2NO2+Na2CO3 → NaNO2+NaNO3+CO2         ②

1m3含2000mgNOx的烟气用质量分数为0150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气          排放标准填“符合”或“不符合”           理由:             

5.加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO3 → 3NO2+H2O

当烟气中n(NO):n(NO2)=2:3时,吸收率最高。

lm3烟气含2000mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=91。

计算:

为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量保留3位小数

1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数

 

(1). 0.25(2分)(2).1.2(2分)0.24(2分) ;(3). 1.64(2分);(4).不符合,因吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400mg/m3(各1分) (5).①0.035(2分);②5.5(2分) 【解析】 试题分析:(1).根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400mgNOx。若NOx中NO质量分数为0.85,则lm3烟气中最高允许含NO的体积是V(NO)=[(0.4g×0.85)÷30g/mol]×22.4L/mol=0.25L; (2).在100.000L废气中含有NOx的物质的量是:n(NOx)=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,假设反应消耗的NH3的物质的量为y,则103.952-(100-6.72)=[(0.3+y)÷2] ×22.4+10-22.4y,解得y=0.24mol,0.24mol在反应中失去电子的物质的量是0.24mol×3=0.72mol,则NOx在反应中得到电子的物质的量是0.72mol÷ 0.3mol =2.4,即2x=2.4,所以x=1.2。反应的化学方程式可表示为:10NO1.2+8NH3=9N2+12H2O。根据以上计算可知除去废气中的NOx,至少需氨0.24mol。 (3).根据溶质的质量分数与物质的量浓度换算式可计算该溶液的物质的量浓度是; (4).未被吸收的NOx的质量是m(NOx)=2000mg×(1-80%)=400mg,因吸收后烟起总体积减小,NOx的含量仍超过400mg/m3,所以不符合排放标准。 (5).①由于 n(NO):n(NO2)=9:1,所以30n(NO)+1/9n(NO)×46=2000mg÷1000mg/g,解得n(NO)=0.057mol;加入硝酸时发生反应:NO+2HNO3=3NO2+H2O ,假设加入硝酸的物质的量为2x,则NO发生反应消耗x,产生的NO2为3x,当烟气中n(NO):n(NO2)=2:3时,吸收率最高。所以(0.057-x):()=2:3,解得x=0.0176mol,所以n(HNO3)=2x=0.035mol ②根据方程式:NO+NO2+Na2CO3 =2NaNO2+CO2 和2NO2+Na2CO3 =NaNO2+NaNO3+CO2 可知:n(NaNO2) =2n(NO)+ 1/2[n(NO2)-n(NO)]=3/2 n(NO)+ 1/2n(NO2)= 3/2×(0.057mol-0.0176mol) +1/2×(1/9×0.057mol+ 3×0.0176mol) =0.0887mol。所以亚硝酸钠的质量是m(NaNO2)=0.0887mol ×69g/mol×90%==5.5g。 考点:考查烟气中NOx的成分的计算及治理方法等知识。  
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(本题12分)

丙烯可用于合成应用广泛的DAP树脂单体。下列反应流程中的反应条件和少量副产物省略。

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已知: RCOOR’+R’’OH→RCOOR’’+R’OH(R、R’、R’’代表烃基)

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(1)DAP树脂单体的分子式为       。B中所含官能团的名称是       B→C的反应类型      

(2)E的相对分子质量为162,分子中有三种化学环境不同的氢。写出E的结构简式  

(3)请写出反应②的化学方程式      

(4)D有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有    种。

A.能与NaOH溶液反应

B.苯环上只有两个相同的取代基,且苯环上的一氯代物有两种

(5)以丙烯为原料,其他无机试剂任选,写出制备硝化甘油的合理流程图,注明试剂条件。注:合成路线的书写格式参照如下实例流程图:

CH3CHO 满分5 manfen5.comCH3COOH满分5 manfen5.comCH3COOCH2CH3

 

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(本题10分)

M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维,它比现有的防爆破材料轻35%,用它制成的头盔、防弹背心和刚性前后防护板,在战争中保住了很多士兵的生命。

已知:当反应条件为光照且与X2反应时,通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂存在且与X2的反应时,通常为苯环上的H原子直接被取代。

下面是M5纤维的合成路线(部分反应未注明条件):

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根据上述合成M5纤维的过程,回答下列问题:

(1)合成M5的单体的结构简式为______     F的含氧官能团的名称有__     ___

(2)在①~⑥的反应中,不属于取代反应的是______,反应②的条件是_      ______

(3)生成A的同时可能生成的A的同分异构体为                               

(4)1molC和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成_________mol砖红色沉淀。

(5)1molFNa2CO3溶液反应最多消耗Na2CO3            mol

 

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(本题14分)

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

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请回答下列问题:

(1)氯化铁有多种用途,请用离子方程式表示下列用途的原理

氯化铁做净水剂______________________;

用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板____________________________。

(2)吸收剂X的化学式为                   ;氧化剂Y的化学式为________________。

(3)碱性条件下反应的离子方程式为____________________________________。

(4)过程混合溶液搅拌半小时静置,抽滤获得粗产品该反应的化学方程式为

2KOH+Na2FeO4K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。

(5)K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42+10H2O满分5 manfen5.com4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用       (填序号)。

A.H2O                   B.稀KOH溶液、异丙醇

C.NH4Cl溶液、异丙醇      D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇

(6)用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:

FeO42-+CrO2-+2H2OCrO42-+Fe(OH)3↓+OH-

2CrO42-+2HCr2O72-+H2O

Cr2O72- +6Fe2++14H2Cr3++6Fe3++7H2O

现称取1980 g高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取2500 mL加入稀硫酸酸化,用01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为1893 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为             (答案用小数表示,保留3位小数)

 

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(本题10分)

某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如图所示装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。

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请根据实验步骤,回答下列问题:

(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。

竖直冷凝管接通冷凝水,进水口是_____(填“I”或“”);竖直冷凝管的主要作用是________。

(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物,已知B、C装置中为常见物质的水溶液。

B装置检验的物质是_________,写出C装置中主要的化学方程式:_______________。

(3)为了进一步分离提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示:

物质

熔点/

沸点/

1-丁醇

-895

1173

1-溴丁烷

-1124

1016

丁醚

-953

1424

1-丁烯

-1853

-65

请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。

待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;

插上带橡皮塞的温度计

关闭_______打开_______;

接通冷凝管的冷凝水使冷水从______处流入;

迅速升高温度至_______,收集所得馏分。

(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为74 g、130 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到96 g1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是_____。(答案用小数表示,保留2位数)

 

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(本题12分)

氮是地球上含量丰富的一种元素,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要影响。铵盐在工农业生产、生活中有着重大作用。

满分5 manfen5.com完成下列填空

(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下放热反应:N2(g)+3H2(g)         2NH3(g),其平衡常数K与温度T的关系如下表。

T/K

298

398

498

……

平衡常数K

41×106

K1

K2

……

则该反应的平衡常数K1________K2 (填“>”、“<”或“=”)。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为132    b.v(N2)=3v(H2)

c.容器内压强保持不变                      d.混合气体的密度保持不变

NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。

请回答下列问题:

(3)相同条件下,01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2c(NH4+)________(填“等于”“大于”或“小于”)01 mol·L-1 NH4HSO4中的c(NH4+)

(4)如图所示是01 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。

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其中符合01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)

导致pH随温度变化的原因是_______________________________;

②20℃,01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3)=__________。

(5)室温时向100 mL 01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加01 mol·L-1 NaOH溶液得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

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试分析图中a、b、c、d四个点水的电离程度最大是________点;在b点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________

 

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