在三个密闭容器内分别装有:A.Na2O2和NaHCO3,B.Na2O2和NH4HCO3,C.Na2O2和Ca(HCO3)2,其中每种物质均为1 mol。将它们加热至300℃,经充分反应后排出气体,写出各容器内残留的固体物质名称及其物质的量。A ,B ,C ,如分别加入相同浓度的足量稀H2SO4与残留物完全反应,则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为 。
磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。 (1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下: 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)="==" 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1 ="+3359.26" kJ·mol-1 CaO(s)+SiO2(s)="==" CaSiO3(s) △H2 ="-89." 61 kJ·mol-1 2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)="==" 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) △H3 则△H3 = kJ·mol-1。 (2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P 4+60CuSO4+96H2O="==" 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。 (3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。 ①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。 ②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:1 反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。 ①酸性气体是 (填化学式)。 ②X的结构简式为 。
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ . (2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下: ①写出该反应的热化学方程式: _ . ②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。 ①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_ . ② 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 . (4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下: ①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极的电极反应式: .
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。 目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应: 反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1 反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2HCO3(aq) △H2 反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) △H3 请回答下列问题: (1)△H3与△H1、△H2之间的关系是:△H3 。 (2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则: ①△H3 0(填>、=或<)。 ②在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是 。 ③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度上升到T2,并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。 (3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有 (写出2个)。 (4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。
污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已略去)。 请回答下列问题: (1)上述流程脱硫实现了____(选填下列字母编号)。 A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少 C.酸雨的减少 (2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是_____。 (3)已知:25℃、101kpa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________。 (4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是_______。 (5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是______。 (6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2___________kg。
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题: (1)对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH值 。 (2)为减少SO2的排放,常采取的措施有: ①将煤转化为清洁气体燃料。已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H==-241.8KJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H==-110.5KJ/mol 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 ; ②洗涤含SO2的烟气,以下物质可作洗涤剂的是 ; a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3 (3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化为: ①已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) H>0 若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K=___________;汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。 ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO: 2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知该反应的H>0,简述该设想能否实现的依据 。 ③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。