(14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1
(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L-1。
(2)室温下,固定进入反应器的NO、SO2的物质的量,改变加入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):n(NO)的变化见右图。
①当n(O3):n(NO)>1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是__________。
②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 _________。
(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为 8)中SO32-将NO2转化为NO2-,其离子方程式为:___________。
(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(SO32-)=________[用c(SO42-)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是_________。
(15分)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0℃--5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为_____________。将制备的Cl2通过装置B可除去______________(填化学式)。
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是_________。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_______。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中,_____(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。
(12分)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ,反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4
(1)质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2。
(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________。
(3)右图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需
控制结晶温度范围为_______。
(4)准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H2PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500mol·L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)
(15分)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:
(1)化合物A中的含氧官能团为_________和___________(填官能团的名称)。
(2)化合物B的结构简式为________;由C→D的反应类型是:_______。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式_________。
Ⅰ.分子含有2个苯环 Ⅱ.分子中含有3种不同化学环境的氢
(4)已知:,请写出以为原料制备化合物X(结构简式见图)的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下:
(12分)以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)
A.搅拌浆料 B.加热浆料至100℃
C.增大氨水浓度 D. 减小CO2通入速率
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。
(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因___________。
在体积均为1.0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+c(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( )
A.反应CO2(g)+c(s)2CO(g) △S>0、△H<0
B.体系的总压强P总:P总(状态Ⅱ)>2P总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)
D.逆反应速率V逆:V逆(状态Ⅰ)>V逆(状态Ⅲ)