在 mol Al2(SO4)3中含0.3molSO42-,其中含Al3+ mol。在2L的0.5mol/LNa2SO4溶液中含有 molNa+, molSO42-,c(Na+)为 mol/L,其中Na2SO4的质量为 g。
(15分)硫酸工厂排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止污染大气,在排放前必需进行尾气处理并设法进行综合利用。⑴硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸处理。①写出上述过程的化学反应方程式: , ②请说出这种尾气处理方法的优点(说出两点即可) ③若某硫酸厂每天排放的1万米3。(标准状况)尾气中含0.2%(体积百分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上需生石灰 kg。⑵近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法,该方法:第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2,第二步是加热吸收溶液,可得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。这种尾气处理方法与(1)相比的优点是 。⑶某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法;其中阴阳膜组合循环再生机理如图,a、b离子交换膜将电解槽分为三个。区域,电极材料为石墨。 ①图中a表示 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A—E分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸,则A表示 ,E表示 。②阳极的电极反应式为 。
I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为: 。⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是 。Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。⑴有关大气固氮(以N2+O2 2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2 2NH3为例)反应的平衡常数的值如下表。
下列说法正确的是 。(填字母) a.大气固氮与人工固氮都是放热反应b.人类模拟大气固氮无现实意义c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向d.在常温下,人工固氮非常容易进行⑵已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) =-92.4kJ·mol-12H2(g)+02(g)="2H20(1) " ="-571.6" kJ·mol-1据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的= KJ·mol-1。⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其(H2)和(NH3)随时间变化的关系如图所示。①下列叙述正确的是 。(填字母) A.点a的正反应速率比点b的大B.点c处反应达到化学平衡状态C.若t3时由673 K升至773 K,则(H2)将增大②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示)(H2)= 。③若开始时(N2)=(H2),则反应的平衡常数= (用代数式表示)。
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:⑴实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的 。a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4 d.NaOH e.CH3CH2OH⑵电解池阳极的电极反应分别是① ;②4OH- - 4 e-= 2H2O +O2↑。⑶电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是 。⑷该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 + 4CO32- - 8e-= 5CO2 + 2H2O。①正极的电极反应是 。②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是 。⑸实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)___________L。
TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。I.工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答: (填“需要”或“不需要”)。(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的化学方程式。答: ; 。II.TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:“方法一”是电解TiO2来获得Ti:将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池。(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g) ΔH=+151 kJ·mol-1所以不能直接由TiO2 和Cl2反应(即氯化反应)来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行。(4)已知:C(s)+O2 (g) = CO2 (g) ; ΔH=-394 kJ·mol-1。请填空: TiO2 (s)+C (s)+2Cl2 (g) = TiCl4 (l)+CO2 (g); ΔH= ______________(5)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因。答:____________________________________________。
随着石油价格的提高,化学工作者正在研究以天然气和醇类合成优质汽油的方法。合成路线如下:试回答下列问题:(1)在反应①—⑦中,属于加成反应的是 ,属于消去反应的是 。(2)写出下列反应的化学方程式E→F ;H→G (3)C的具有相同官能团的同分异构体(包括C)有 种。(4)根据题给信息,写出用乙炔和苯及必要的无机试剂合成对二苯基环丁烷()的合成路线如下:请写出a、b、c、d的结构简式:a ; b ; c ; d .