有效去除大气中的NOx(主要是NO和NO2)是环境保护的重要课题。
(1)用Pl-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图-1所示。在酸性水溶液中,光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g-C3N4端的反应:O2+2H++2e-=H2O2,Pl端的反应:___。
(2)次氯酸盐脱除NO的主要过程如下:
①NO+HClO=NO2+HCl
②NO+NO2+H2O2HNO2
③HClO+HNO2=HNO3+HCl
下列分析正确的是___。
a.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率
b.NO2单独存在时不能被脱除
c.脱除过程中,次氯酸盐溶液的pH下降
(3)NaClO溶液能有效脱除NO。25℃时,NO的脱除率随pH的变化如图-2所示;pH=4时,NO的脱除率随温度的变化如图-3所示。
①25℃时,随着pH降低,NO的脱除率增大的原因:___。
②pH=4时,60~80℃NO的脱除率下降的原因:___。
(4)一定条件下,将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入Ca(OH)2悬浊液中,改变,NOx的去除率如图-4所示。
已知:NO与Ca(OH)2不反应;
NOx的去除率=1-×100%
①在0.3-0.5之间,NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为:___。
②当大于1.4时,NO2去除率升高,但NO去除率却降价。其可能的原因是___。
③O3与NO反应的方程式为:NO+O3=NO2+O2,(该条件下不考虑O2与NO的反应)。保持NO的初始浓度不变,改变n(O3)/n(NO),将反应后的混合气体通入Ca(OH)2悬浊液中吸收。为节省O3的用量,又能保持NOx总去除效果好,则合适的值范围为___。(保留两位小数)
亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图:
已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。
②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。
(1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。
(2)实验在如图-1所示的装置中进行。
①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。
②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。
(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。
(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。
亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。实验室制备亚硝酰硫酸的方法如下:将SO2通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中,维持体系温度略低于20℃,搅拌,使其充分反应。反应过程中,亚硝酰硫酸的物质的量和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)①实验室制备NOSO4H的化学反应方程式为___。
②反应进行到10min后,反应速度明显加快,其可能的原因是___。
③反应过程中,硝酸减少的物质的量大于NOSO4H生成的物质的量的可能原因是___
(2)为了测定亚硝酰硫酸的纯度,进行如下实验:。
准确称取1.200g产品放入锥形瓶中,加入50.00mL0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液和足量稀H2SO4,摇匀,使其充分反应。再将反应后溶液加热至60~70℃(使生成的HNO3挥发逸出),冷却至室温,用0.2500mol·L-1Na2C2O4标准溶液滴定至终点,消耗Na2C2O4溶液的体积为16.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4;KMnO4在酸性条件下被还原为Mn2+。
根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度。(写出计算过程)___
氯喹是合成一种抑制病毒药物的中间体,其合成路线如图:
(1)D中含氧官能团的名称为___和___。
(2)A→B的反应类型为___。
(3)C→D的反应中有副产物X(X与D互为同分异构体)生成,写出X的结构简式:
___。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___。
①酸性条件下水解得到的两种有机产物,都能发生银镜反应,其中一种与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中有氰基(-CN),有一个手性碳原子,有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:①NH2易被氧化;
②酰氯(Cl)的氯原子比氯代烃的更易被取代
③RHC=N-CH2R’
写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)___。
工业上以硫酸泥(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)为原料提取硒,流程如图:
(1)“脱硫”过程中,温度控制在95℃,原因是___。
(2)“氧化”过程中,Se转化成H2SeO3,该反应的化学方程式为___。
(3)“还原”过程是通过控制电位还原的方法将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中。下表是将“过滤Ⅰ”所得滤液中所含物质还原对应的电位。控制电位在0.782~1.692V,可除去“过滤Ⅰ”所得滤液中残留的ClO2。
名称 | Cu2+/Cu | Zn2+/Zn | Fe2+/Fe | Fe3+/Fe2+ | ClO2/Cl- | H2SeO3/Se |
电位/V | 0.435 | -0.885 | -0.463 | 0.782 | 1.692 | 0.743 |
为使硒和杂质金属分离,加入Na2SO3还原时,电位应控制在___范围;H2SeO3(弱酸)还原为硒的离子反应方程式为___。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的金属阳离子有Zn2+、Na+、___。
(5)所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18,要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则需控制溶液中c(S2-)≥___mol·L-1。
在1L的恒容密闭容器中发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH,若起始时充入0.4molCH4和0.4molCO2,测得CH4的平衡转化率与温度的关系如图中曲线a所示。下列说法一定正确的是( )
A.ΔH>0
B.延长M点的反应时间,可以提高CH4的平衡转化率
C.T1℃,起始时若向该容器中充入等物质的量的CH4、CO2、CO和H2,则此时反应向正反应方向进行
D.曲线b可表示向该容器中充入0.5molCH4和0.5molCO2,CH4的平衡转化率与温度的关系