天津港“8.12”爆炸事故中,因爆炸冲击导致氰化钠泄漏,可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。
资料:氰化钠化学式NaCN(C元素+2价,N元素-3价),白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。
(1) NaCN水溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式解释)。
(2) NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,写出该反应的化学方程式 。
某化学兴趣小组实验室制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
【实验一】实验室通过下图装置制备Na2S2O3。
(3)a装置中盛Na2SO3固体的仪器名称是 ;b装置的作用是 。
(4)c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等,d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有 。
(5)实验结束后,在e处最好连接盛 (选填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一种)的注射器,再关闭K2打开K1,防止拆除装置时污染空气。
【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:
① 废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L。
② Ag++2CN- = [ Ag (CN)2]-, Ag++I- = AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。
实验如下:
取25.00 mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.000 ×10-4 mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为2.50 mL。
(6) 滴定终点的判断方法是 。
(7) 处理后的废水中氰化钠的含量为 mg/L。
草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)以便固体溶解。该步反应的离子方程式为 (写一个)。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为 。
(3)利用平衡移动原理分析:加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是 。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ;使用萃取剂适宜的pH=____(填序号)左右:
A.2.0 B.3.0 C. 4.0
(5)滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)= 。
雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物都是形成雾霾天气的重要因素。下列方法可处理氮氧化物和硫氧化物。
(1) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在一定条件下,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ/mol。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表。
时间/min 浓度/mol/L | 0 | 10 | 20 | 30 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 |
①0~10 min内,NO的平均反应速率v(NO)=_____________,T1℃时,该反应的平衡常数K= _____________。
②若30 min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2∶1∶1,
则Q _____________ (填“>”、“=”或“<”) 0。
(2) NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。
甲 乙
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为_____________。已知 NH3氧化时发生如下反应:
4NH3(g)+5O2(g) = 4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-907.28 kJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1811.63kJ·mol-1
则氨气被氧化为氮气和水蒸气的热化学方程式:______________________________
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业选取的最佳催化剂及相应的温度分别为___________、___________。
(3) 烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,若所得溶液呈中性,则该溶液中c(Na+)=__________________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4) 某研究小组用NaOH溶液吸收二氧化硫后,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴阳膜组合电解装置如图丙所示,电极材料为石墨。
丙
①a表示_______(填“阴”或“阳”)膜。A-E分别代表原料或产品,其中C为稀硫酸,则
A为____________溶液(填写化学式)。
②阳极电极反应式为____________________________________。
—定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A. pH=5 的H2S溶液中,c(H+)>c(HS-)=1×10-5mol/L
B. 将等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶于水中:
C. pH之和为14的H2C2O4与NaOH 溶液混合:c(Na+)>c(H+)>c(OH-)>c(HC2O4-)
D. 0.1 mol / L 的硫酸铵溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)
金属(M)﹣空气电池(如图)具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n,已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,下列说法不正确的是( )
A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B. 在Mg﹣空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
C. M﹣空气电池放电过程的正极反应式:正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
D. 比较Mg、Al、Zn三种金属﹣空气电池,Mg﹣空气电池的理论比能量最高
有机物M、N、Q的转化关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A. M的名称为异丁烷
B. N的同分异构体有7种(不考虑立体异构,不包括本身)
C. Q的所有碳原子一定共面
D. Q能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,褪色原理相同