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化学反应原理揭示了不同的物质在水溶液中有不同的行为。请按要求回答下列问题:(已知...

化学反应原理揭示了不同的物质在水溶液中有不同的行为。请按要求回答下列问题:(已知:H2SO3: Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8 ; NH3·H2O:Kb=1.8×10-5

(1)将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,所得溶液呈_________性,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:_______________,所得溶液中c(H+)-c(OH)=_______________(填写表达式)

(2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极;C口流出的物质是________

放电的电极反应式为_______________

 

酸c(NH4+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32--)>c(OH-)c(HSO3-) + 2c(SO32-) -c(NH4+) 或 c(SO32-) + c(NH3·H2O) - c(H2SO3)负硫酸SO32--2e- + H2O = SO42-+ 2H+ 【解析】 (1)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,恰好生成NH4HSO3,溶液中存在NH4+、HSO3-的电离及HSO3-的水解,且HSO3-的电离大于HSO3-的水解,所得溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+);该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 c(NH4+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32--)>c(OH-) ;电解质溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)得到:c(H+)-c(OH-)=c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(NH4+); (2)图中可知,钠离子移向a极,亚硫酸根离子移向b极,所以b极为阳极,应该接电源的正极,SO32-在阳极失去电子变成SO42-,所以C口流出的物质是H2SO4; (3)亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子,电极反应式为:SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+。  
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考点分析:
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随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)下图是在101 kPa,298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。

已知:① N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H= +179.5kJ/mol

② 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)  △H= -112.3kJ/mol

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式: ____________________

(2)将0.20 mol NO2和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如下图所示。

①下列说法正确的是___________(填序号)。

a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡

b.当向容器中再充入0.20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K增大

c.升高温度后,K减小,NO2的转化率减小

d.向该容器内充入He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大

②计算产物NO在0~2 min内平均反应速率v(NO)=__________mol·L-1·min-1

③第4 min时改变的反应条件为__________________

④计算反应在第6 min时的平衡常数K=________。若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡将________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

 

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目前全球范围内环境污染备受关注,化工生产中应大力倡导“绿色化学”和“原子经济”的理念,工业生产中的废物利用尤为重要。工业上生产高氯酸时,还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠(NaClO2),其工艺流程如下:

已知:①NaHSO4溶解度随温度的升高而增大,适当条件下可结晶析出。②高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸,沸点90 ℃。请回答下列问题:

(1) 反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______,冷却的目的是____________

(2) 反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为_____________

(3) 通入反应器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同样能生成NaClO2,请简要说明双氧水在反应中能代替SO2的原因是__________

(4) Ca(ClO)2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂,是因为它们都具有___,请写出工业上用氯气和消石灰生产漂粉精的化学方程式:_______

 

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某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去):

(1)写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式____________

(2)若A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体,则E溶液的俗称是__________________

(3)若A是CO2气体,A与B溶液反应后所得的溶液再与盐酸反应,放出气体的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如下图所示,“则A与B溶液”反应后溶液中的溶质为__________(填化学式)。

(4)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所能观察到的实验现象是____________________

(5)若A是一种不稳定的盐,A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色,最后变成红褐色的E,向G溶液中加入苯酚后溶液显紫色,则由A转化成E的离子方程式是_______________

(6)若A是一种化肥。实验室可用A和B反应制取气体E,E与F、E与D相遇均冒白烟,且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露,请写出足量E与D反应的化学方程式___________________

 

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化学是一门以实验为基础的自然科学,是研究物质的性质的重要途径。某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。

已知:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,请回答下列问题:

(1) 装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是__________________

(2) 实验过程中,C中的现象是____________,说明SO2具有_________性。

(3) 实验过程中,观察到装置B中出现了明显的白色沉淀。为探究该白色沉淀的成分,该小组同学进行了如下实验:

根据实验事实判断该白色沉淀的成分是_______________(填化学式),产生该白色沉淀的原因可能是_____________(填字母编号)。

a.BaSO3既不溶于水也不溶于酸

b.BaCl2溶液中可能溶解有氧气

c.BaCl2溶液中可能混有NaOH

d.由A制得的SO2气体中可能混有氧气

(4)如果将装置A中的浓H2SO4换作浓HNO3,对此实验是否有影响并说明理由_________________

 

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在容积为2L的密闭容器中发生反应xAg)+yBgzCg)。图甲表示200 ℃时容器中ABC物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始nA∶nB)的变化关系。则下列结论正确的是(   )

A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率vB)=0.04 mol·L1·min1

B. 200℃时,该反应的平衡常数为25

C. 当外界条件由200℃降温到100℃,原平衡一定被破坏,且正逆反应速率均增大

D. 由图乙可知,反应xAg)+yBgzCg)的ΔH<0,且a2

 

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