氨氮(NH3、NH4+等)是一种重要污染物,可利用合适的氧化剂氧化去除。
(1)氯气与水反应产生的HClO可去除废水中含有的NH3。
已知:NH3(aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1
2NH2Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g)+H2O(l)+3H+(aq)+3Cl-(aq) ΔH=b kJ·mol-1
则反应2NH3(aq)+3HClO(aq)=N2(g)+3H2O(l)+3H+(aq)+3Cl-(aq)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)在酸性废水中加入NaCl进行电解,阳极产生的HClO可氧化氨氮。电解过程中,废水中初始Cl-浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图所示。
①写出电解时阳极的电极反应式:________________。
②当Cl-浓度减小时,氨氮去除速率下降,能耗却增加的原因是____________________________。
③保持加入NaCl的量不变,当废水的pH低于4时,氨氮去除速率也会降低的原因是____________________________。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂,可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H+浓度影响较大。
①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去,该反应的离子方程式为________________________________。
②用K2FeO4氧化含氨氮废水,其他条件相同时,废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时,随着pH的增大,氨氮去除率增大、氧化时间明显增长的原因是_________________。
碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程:
已知:碘酸是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。
(1) 转化步骤是为了制得碘酸,该过程在图1所示的装置中进行,当观察到反应液中紫红色接近褪去时,停止通入氯气。
①转化时发生反应的离子方程式为_____________________________________。
②转化过程中CCl4的作用是_______________________________________。
③为增大转化过程的反应速率,可采取的措施是_______________________。
(2)将CCl4与水层分离的玻璃仪器有烧杯、________。除去HIO3水溶液中少量I2单质的实验操作为______________________________,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在。
(3)已知:①Ca(IO3)2·6H2O是一种难溶于水的白色固体,在碱性条件下不稳定。
②Ca(IO3)2·6H2O加热升温过程中固体的质量变化如图2所示。
设计以除碘后的水层为原料,制取Ca(IO3)2·H2O的实验方案:向水层中__________。[实验中必须使用的试剂:Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]。
过碳酸钠是一种多用途的新型漂白剂,化学式可表示为aNa2CO3·bH2O2,过碳酸钠溶于水分解成Na2CO3和H2O2。
(1)FeOCl常用作过碳酸钠使用时的催化剂。FeCl3·6H2O在250℃时分解可得到FeOCl,该反应的化学方程式为______________________________________。
(2)测定某样品中过碳酸钠化学式的实验步骤如下(样品中杂质不参加反应):
步骤Ⅰ:称取样品0.800 0 g于锥形瓶中,加水溶解,滴加甲基橙作指示剂,用0.200 0 mol·L-1H2SO4溶液滴定至终点,消耗硫酸25.00 mL。
步骤Ⅱ:另称取样品0.800 0 g于锥形瓶中,加水溶解,加稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点(滴定过程中MnO被还原为Mn2+),消耗KMnO4溶液30.00 mL。
①步骤Ⅰ中,滴定终点的现象是____________________。
②步骤Ⅱ中,若样品溶于水酸化后放置一段时间,然后再进行滴定,则过碳酸钠化学式中a∶b的测定结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③通过计算确定该过碳酸钠化学式(写出计算过程)。___________
G是具有抗菌作用的白头翁素衍生物,其合成路线如下:
(1)C中官能团的名称为________和________。
(2)E→F的反应类型为________。
(3)D→E的反应有副产物X(分子式为C9H7O2I)生成,写出X的结构简式:________________。
(4) F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能发生银镜反应;
②碱性水解后酸化,其中一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)请写出以乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。____________
Li2CO3是生产锂电池的重要原料,电解铝废渣(主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等物质)可用于制备Li2CO3。
已知:①Li2CO3的溶解度:0 ℃ 1.54 g;20 ℃ 1.33 g;80 ℃ 0.85 g。
②20 ℃,Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33,Ksp(CaHPO4)=1×10-7。
(1)在加热条件下酸浸,反应生成能腐蚀玻璃的气体,写出AlF3发生反应的化学方程式:______。
(2)滤渣B的主要成分是________。
(3)“转化”后所得LiHCO3溶液中含有的Ca2+需要加入Li3PO4除去。除钙步骤中其他条件不变,反应相同时间,温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如右图所示。
①随着温度升高最终Li2CO3的产率逐渐减小的原因是___________。
②当温度高于50 ℃时,除钙率下降的原因可能是__________________。
(4)热分解后,获得Li2CO3需趁热过滤的原因是_______________________。
(5)将酸浸时产生的气体通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石(Na3AlF6),该反应的离子方程式为_______________________________________。
现有容积均为2 L的甲、乙恒容密闭容器,向甲中充入1.5 mol CO2和3 mol H2,乙中充入2 mol CO2、3 mol H2,一定条件下仅发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),实验测得反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.曲线Ⅱ表示甲容器中CO2的平衡转化率与温度的关系
C.500 K时,该反应的化学平衡常数为200
D.700 K时,若在上述密闭容器中充入0.9 mol CO2、1.2 mol H2、0.1 mol CH3OH、0.1mol H2O,则达到平衡时,H2的体积分数大于