有效脱除烟气中的SO2是环境保护的重要课题。
(1)氨水可以脱除烟气中的SO2。氨水脱硫的相关热化学方程式如下:
2NH3(g) +H2O(l) +SO2(g) =(NH4)2SO3(aq) ΔH= akJ·mol−1
(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) +SO2(g) =2NH4HSO3(aq) ΔH = bkJ·mol−1
2(NH4)2SO3(aq) +O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) ΔH =ckJ·mol−1
反应NH3(g) +NH4HSO3(aq) +O2(g) = (NH4)2SO4(aq)的ΔH=____kJ·mol−1。
已知:SO2的国家排放标准为80mg·m−3。氨水脱除烟气中的SO2是在吸收塔中进行的,控制其他实验条件相同,仅改变吸收塔的温度,实验结果如题图-1所示,为了尽可能获得NH4HSO3,则吸收塔合适的温度约为________。
A.25℃ B.31℃ C.35℃
(2)电解法可以脱除烟气中的SO2。用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2,使用惰性电极电解吸收后的溶液,H2SO3在阴极被还原为硫单质,阴极的电极反应式为_______。
(3)钠钙双碱法可高效脱除烟气中的SO2,脱硫的流程如题图-2所示。
①“吸收”时气液逆流在吸收塔中接触,吸收时不宜直接使用石灰乳的原因是_______。
②水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如题图−3所示,“再生液”用NaOH溶液调pH至7~9得到溶液X,溶液X吸收SO2时主要反应的离子方程式为______。
③已知Na2SO3的溶解度随着pH增大而减小。溶液X的pH对脱硫效率的影响如题图-4所示。当pH由6升高到7时,脱硫效率迅速增大的原因为______;当pH大于7时,随pH增大脱硫效率增速放缓的原因为______。
实验室从废电路板粉碎金属料(主要含金属Cu,还含少量Zn、Fe、Pb等金属)中回收铜,其实验流程如下:
已知:一定pH范围内,Cu2+、Zn2+等能与氨形成配离子。
(1)“氨浸”在题图-1所示的装置中进行。
①鼓入空气,金属Cu可被氧化生成[Cu(NH3)4] 2+,其离子方程式为________;
②空气流量过大,会降低Cu元素的浸出率,其原因是_____________。
③“氨浸”时向氨水中加入一定量(NH4)2SO4固体,有利于Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+,其原因是_________。
(2)洗涤滤渣所得的滤液与“过滤”所得滤液合并的目的是________________。
(3)滤液中主要阳离子为[Cu(NH3)4]2+、NH,还含有一定量的[Zn(NH3)4]2+。其中铜氨配离子的离解反应可表示为:[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) +4NH3(aq),该反应的平衡常数表达式为________;某有机溶剂HR可高效萃取离解出的Cu2+(实现Cu2+与Zn2+的有效分离),其原理为(org表示有机相):Cu2+(aq) + 2HR(org) CuR2(org) + 2H+(org);再向有机相中加入稀硫酸,反萃取得到CuSO4溶液。
结合题图-2和题图-3,补充完整以滤液为原料,制取较纯净CuSO4·5H2O晶体的实验方案:_______,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤干燥。(实验中可选用的试剂:有机溶剂HR、2mol·L−1硫酸、3mol·L−1硫酸)。
聚合氯化铁[Fe2(OH)nCl6-n]m简称PFC,是一种新型高效的无机高分子净水剂。以FeCl2·4H2O为原料,溶于稀盐酸并加入少量的NaNO2,经氧化、水解、聚合等步骤,可制备PFC。
(1)在稀盐酸中,NaNO2会与Fe2+反应生成一种无色气体M,气体M对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。 M的化学式为______; Fe2+在酸性条件下被O2氧化的离子方程式为_______。
(2)盐基度[B= × 100%]是衡量净水剂优劣的一个重要指标。盐基度越小,净水剂对水pH变化的影响______。(填“越大”、“越小”或“无影响”)
(3)PFC样品中盐基度(B)的测定:
已知:PFC样品的密度ρ = 1.40 g·mL−1,样品中铁的质量分数ω(Fe) = 16%
步骤1:准确量取1.00 mL PFC样品置于锥形瓶中。
步骤2:加入一定体积0.05000 mol·L−1的盐酸标准溶液,室温静置后,加入一定体积的氟化钾溶液(与Fe3+反应,消除Fe3+对实验的干扰),滴加数滴酚酞作指示剂,立即用0.05000 mol·L−1氢氧化钠标准溶液滴定至终点,消耗氢氧化钠标准溶液13.00 mL。
步骤3:准确量取1.00 mL蒸馏水样品置于锥形瓶中,重复步骤2操作,消耗氢氧化钠标准溶液49.00 mL。
根据以上实验数据计算PFC样品的盐基度(B)(写出计算过程)_______。
化合物G是合成降压药替米沙坦的重要中间体,其人工合成路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为酰胺键、_______和________。
(2)A→B的反应类型为______。
(3)试剂X的分子式为C7H10N2,写出X的结构简式:________。
(4)A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是α-氨基酸;
②苯环上有3种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:①苯胺()有还原性,易被氧化;
②硝基苯直接硝化产物为间二硝基苯
③ CH3COO-+CH3NH2
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)。______________________________
以白云石(主要成分为CaCO3和MgCO3)为原料制备氧化镁和轻质碳酸钙的一种工艺流程如下:
已知:Ksp[Mg(OH)2] = 5×10−12
(1)白云石高温煅烧所得固体产物的主要成分为_______(填化学式)。
(2)NH4NO3溶液呈酸性的原因为_______(用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,c(Mg2+)应小于5×10−6 mol·L−1,则需控制溶液pH ______。
(4)“碳化”反应的化学方程式为_______。
(5)煅烧所得固体的活性与其中CaO含量及固体疏松程度有关。其他条件相同时,将不同温度下的煅烧所得固体样品加入酸化的酚酞溶液中,引起溶液变色所需时间不同,由此可知煅烧所得固体的活性差异。溶液变色的时间与各样品煅烧温度的关系如图所示。当温度高于950 ℃时,煅烧所得固体易板结,活性降低;当温度低于950 ℃时,活性降低的原因为_______。将不同温度下的煅烧所得固体样品加入水中,也可测量其活性,则此时需测量的数据为相同时间后_______与样品煅烧温度之间的关系。
催化剂存在下,在1 L的恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.3mol H2发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。反应相同时间,CO的转化率与反应温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.升高温度,CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的化学平衡常数增大
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高CO的转化率
C.图中Y点所示条件下,改用性能更好的催化剂能提高CO的转化率
D.T1 ℃,CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的化学平衡常数K>1