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)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 |
H+ |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
浓度/mol·L-1 |
未测定 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH约为 。
(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:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) K2
2C(s)+2H2O(g)=2CO(g)+2H2(g) K 则K=_____________(用含K1、K2的式子表示)。
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)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化,已知汽缸中生成NO的反应为:
N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H0
目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
在抗击非典型性肺炎期间,过乙酸(过氧乙酸)曾被广泛用做消毒剂。已知硫酸和过硫酸的结构简式如下:
请从以下八个式子中选择答案回答下列问题(答案用编号表示):
(1)过乙酸(过氧乙酸)的结构简式是______________。
(2)过乙酸的同分异构体是______________。
(3)过乙酸的同系物是_____________。
有机物的结构可用“键线式”简化表示.CH3-CH=CH-CH3可简写为.有机物X的键线式为
(1)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,请写出Y的结构简式: 。
(2)Y与乙烯在一定条件下发生等物质的量聚合反应,请写出其反应的化学方程式:____________。
(3)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有____种。
有一种pH为12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降到11,
(1)如果加入蒸馏水,应加 mL;(提示:溶液总体积具有加和性。下同)
(2)如果加入pH=l0的NaOH溶液,应加_______ mL;
(3)如果加入0.01 mol·L-1的盐酸,应加_______ mL。
下列一句话中叙述了两个值,前者记为M,后者记为N,M和N的关系从A、B、C、D中选择,并填空
A. M>N B. M<N C. M=N D. 无法比较
(1)相同温度下,1L 1 mol/L 的NH4Cl溶液中的NH4+个数和2 L 0.5 mol/L NH4Cl溶液中NH4+的个数: ;
(2)常温下两份等浓度的纯碱溶液,将第二份升高温度,两溶液中c(HCO3-): ;
(3)室温下某强酸和某强碱溶液等体积混合后,溶液的pH值为7,原酸溶液和原碱溶液的物质的量浓度: ;
(4)用惰性电极分别电解NaCl溶液和CuSO4溶液,一段时间后,则两个电解池中前者阴极附近溶液的PH与后者阳极附近溶液的PH大小关系是: ;
(5)同条件下,一堆钢管单独露天堆放,另一堆钢管与铜管露天堆放在一起,则两堆钢管腐蚀的速率: ;
(6)PH值相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原来的M倍和N倍,稀释后两溶液的PH值仍然相同,则M和N的关系是: 。
某同学采用如图装置进行实验,证明了铜与稀硝酸反应生成了NO。实验时,先向注射器内加入一定量的稀硝酸,排净注射器内的空气,迅速将带有铜丝的橡皮帽盖上,一段时间后,注射器内有无色气体产生。
(1)请写出铜与稀硝酸反应的化学方程式__________________。
(2)若证明无色气体是NO的实验操作和现象是________________。
一氧化氮是大气污染物之一。目前,有一种治理方法是在400 ℃左右、有催化剂存在的情况下,用氨把一氧化氮还原为氮气和水。该反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O,每有10mol N2生成,氧化产物与还原产物的比___________,反应中转移的电子的电子数为___________。
(3)若将上述稀硝酸换成浓硝酸,其生成的气体通入水中,发生反应的化学方程式为____________。
(4)分别将等质量的铜片与等体积过量的浓、稀硝酸反应,所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。某同学认为可能是Cu2+浓度的差异引起的,你认为是否正确? (填“正确”或“不正确”),理由是 。
(5)①写出实验室由NH4Cl和Ca(OH)2加热制取氨气的化学方程式:__________________;检验氨 气已收集满的方法是: 。
②进行喷泉实验,若在水中加入酚酞,得到红色喷泉。该实验体现了氨气的两个重要性质分别是_______________、______________。
已知: I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。相关物质的溶度积常数见下表:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
CuCl |
CuI |
Ksp |
2.2×10-20 |
2.6×10-39 |
1.7×10-7 |
1.3×10-12 |
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O,加入CuO,调至pH=4,使溶 液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)= 。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O。
(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O得不到纯的无水CuCl2,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀(发生反应:2Cu2++4I-2CuI↓+I2)。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
① 可选用 作滴定指示剂,滴定终点的现象是 。
② 该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为 。
10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50 ℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为__________________。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度____________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(2)丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为,只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则__________(填“甲”或“乙”)的判断正确。试剂X是________。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
(3) 查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,理由是___________________________。
25 ℃时几种难溶电解质的溶解度如表所示:
难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
沉淀完全时的pH |
11.1 |
6.7 |
9.6 |
3.7 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为__________(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择_____________________。
(3)②中除去Fe3+所发生的离子方程式为____ 。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是_____________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 |
H-H |
C-O |
CO的键能 |
H-O |
C-H |
E/(kJ.mol-1) |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
由此计算△H1= kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3= kJ.mol-1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
|
太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、锎、硼、镓、硒等.回答下列问題:
(1)二价铜离子的电子排布式为 。已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从铜原子核外电子结构变化角度解释 。
(2)如图1是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是:
(4)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π键的数目为___________,类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H﹣S﹣C≡N )的沸点低于异硫氰酸(H﹣N=C=S)的沸点.其原因是 。
(5)硼元素具有缺电子性,其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3在BF3·NH3中B原子的杂化方式为 ,B与N之间形成配位键,氮原子提供 。
(6)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用为 。六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构和硬度都与金刚石相似,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是 g/cm3。(只要求列算式)。
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质,水质优劣直接影响人体健康,请回答下列问题:
(1)某贫困山区,为了寻找合适的饮用水,对山上的泉水进行了分析化验,结果显示,水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl﹣和SO42﹣.则该硬水属于 (填“暂时”或“永久”)硬度,若要除去Ca2+、Mg2+,可以往水中加入石灰和纯碱,试剂加入时先加 后加 。
(2)我国规定饮用水的硬度不能超过25度,硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1升水中含有10mg CaO称为1度,某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。
实验中涉及的部分反应:
M2+(金属离子)+EBT﹣(铬黑T)═MEBT+
蓝色 酒红色
M2+(金属离子)+Y4﹣(EDTA)═MY2﹣
MEBT++Y4﹣(EDTA)═MY2﹣+EBT﹣(铬黑T )
实验过程:
①取地下水样品25.00mL进行预处理,写出由Mg2+引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式: 。
②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸,煮沸几分钟,煮沸的目的是 。
③将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中,加入氨水﹣氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.010 00mol•L﹣1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL,则该地下水的硬度为 。
(3)某工业废水中含有CN﹣和Cr2O72﹣等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
回答下列问题:
①流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为 。
②含Cr3+废水需进一步处理,请你设计一个处理方案: 。
某硫酸厂用以下几种方法处理SO2尾气。
(1)活性炭还原法
反应原理:恒温恒容2C (s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g) 。反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:
①第一次出现平衡的时间是第 min;
②0~20min反应速率表示为V(SO2)= ;
③30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是 ; 40min时,平衡常数值为__________。
(2)亚硫酸钠吸牧法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为 ;
②常温下,当吸收至pH=6时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是__________(填序号)
a.c(Na+)+c(H+) >c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(OH-)
b.c(Na+) = c(SO32-) + c(HSO3-)+ C(H2SO3)
c.c(Na+)> c(SO32-)> c(OH-)>c(H+)
d.水电离出c(OH一)=l×l0-8 mol/L,
(3)电化学处理法
如右图所示,Pt(1)电极的反应式为 ;
碱性条件下,用Pt(2)电极排出的S2O42-溶液吸收NO2,使其转化为N2,同时有SO32-生成。若阳极转移电子6mol,则理论上处理NO2气体 mol。
I.化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
已知某温度下:
反应①:CO2 (g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH =" +41.2" kJ/mol;
反应②: (g)→(g)+H2(g),ΔH=" +117.6" kJ/mol;
①②的化学反应平衡常数分别为K1、K2,
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 ,该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2和2molH2,当反应达到平衡后,以下说法正确的是
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小; |
B.若再加入1molCO2、1mol H2,平衡不移动; |
C.若再加入CO2则平衡向正反应方向移动,CO的体积分数减小; |
D.若充入He,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变; |
(3)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
II.一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
(4)升高温度,该反应的平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(5)由图2信息,计算10min内该反应的平均速率v(H2)= ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为 (填“a”或“b”或“c”或“d”)
(6)图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1 T2(填“>”或“=”或“<”)
氮元素能形成多种多样的化合物.请回答:
(1)298K时,在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)△H=﹣a kJ/mol (a>0).N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1.达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
①298k时,该反应的平衡常数为 L•mol﹣1(精确到0.01);
②下列情况不能用来判断该反应是否处于平衡状态的是 ;
A.混合气体的密度保持不变; B.混合气体的颜色不再变化;C.混合气体的气体压强保持不变
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol、n(N2O4)=1.2mol,则此时v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
(2)常温条件下,向100mL 0.1mol•L﹣1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L﹣1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示.试分析图中a、b、c、d、e五个点(该条件下硫酸第二步电离是完全的).
①a点溶液的pH 1(填“>”“<”或“=”);
②b点溶液中发生水解反应的离子是 ;
③c点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序为 ;
④d、e点对应溶液中,水电离程度大小关系是d e(填“>”、“<”或“=”).