【題目】直接排放含SO2的煙氣會危害環(huán)境。利用工業(yè)廢堿渣(主要成分Na2CO3)可吸收煙氣中的SO2并制備無水Na2SO3,其流程如圖1。
已知:H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣在水溶液中的物質(zhì)的量分數(shù)隨pH的分布如圖2,Na2SO37H2O 和Na2SO3的溶解度曲線如圖3。
(1)Na2CO3溶液顯堿性,用離子方程式解釋其原因:_____。
(2)吸收煙氣
①為提高NaHSO3的產(chǎn)率,應控制吸收塔中的pH為_____。
②NaHSO3溶液中c(SO32﹣)>c(H2SO3),結合方程式解釋其原因:_____。
③已知下列反應:
SO2(g)+2OH﹣(aq)=SO32﹣(aq)+H2O(l) △H1=﹣164.3 kJ/mol
CO2(g)+2OH﹣(aq)=CO32﹣(aq)+H2O(l) △H2=﹣109.4 kJ/mol
2HSO3﹣(aq)=SO32﹣(aq)+SO2(g)+H2O(l) △H3=+34.0kJ/mol
吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO3﹣的熱化學方程式是__________。
④吸收塔中的溫度不宜過高,可能的原因是_____(寫出1種即可)。
(3)制備無水Na2SO3
將中和塔中得到的Na2SO3溶液_________(填操作),過濾出的固體用無水乙醇洗滌、干燥,得無水Na2SO3固體。
【答案】CO32﹣+H2OOH﹣+HCO3﹣ 4~5 溶液中,HSO3﹣存在:HSO3﹣H++SO32﹣和HSO3﹣+H2OH2SO3 +OH﹣,HSO3﹣的電離程度強于水解程度 防止SO2的溶解度下降 防止HSO3﹣受熱分解,防止HSO3﹣的氧化速率加快等 隔絕空氣,加熱濃縮至有大量固體析出,高于34℃過濾
【解析】
(1)Na2CO3為強堿弱酸鹽,在溶液中CO32-發(fā)生水解反應,消耗水電離產(chǎn)生的H+,使溶液解呈堿性,水解的離子方程式為CO32-+H2OOH-+HCO3-;
(2)①由圖象可知pH在4~5時NaHSO3的物質(zhì)的量分數(shù)最高;
②NaHSO3溶液中存在電離平衡HSO3-H++SO32-和水解平衡HSO3-+H2OH2SO3+OH-,c(SO32-)>c(H2SO3),說明HSO3-電離程度大于水解程度;
③已知:①SO2(g)+2OH-(aq)=SO32-(aq)+H2O(l) △H1=-164.3kJ/mol
②CO2(g)+2OH-(aq)=CO32-(aq)+H2O(l) △H2=-109.4kJ/mol
③2HSO3-(aq)═SO32-(aq)+SO2(g)+H2O(l) △H3=+34.0kJ/mol
利用蓋斯定律將①-②-③可得Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO3-的熱化學方程式為2SO2(g)+CO32-(aq)+H2O(l)=2HSO3-(aq)+CO2(g) △H=-88.9 kJ/mol,
④HSO3-不穩(wěn)定,易分解,如果溫度過高,可導致氣體的溶解度下降,且HSO3-易被氧化,因此吸收塔的溫度不易過高,否則HSO3-的氧化速率加快等;
(3)得無水Na2SO3固體,溫度應高于34℃,且為防止Na2SO3被氧化,要隔絕空氣,加熱濃縮至有大量固體析出。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)在操作正確的前提下,提高中和熱測定準確性的關鍵是_________
(2)做1次完整的中和熱測定實驗,溫度計需使用________次,某同學為了省去清洗溫度計的麻煩,建議實驗時使用兩支溫度計分別測量酸和堿的溫度,你是否同意該同學的觀點,為什么?__________,_____________________________
(3)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量__________(填“相等、不相等”),所求中和熱__________(填“相等、不相等”),簡述理由 ___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有一固體混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合而成,為檢驗它們,做了以下實驗:
①將固體混合物溶于水中,攪拌后得無色透明溶液;
②往此溶液中滴加硝酸鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;
③過濾,將沉淀物置于稀硝酸中,發(fā)現(xiàn)沉淀全部溶解。
根據(jù)上述實驗事實,回答下列問題:
(1)原固體混合物中一定含有的物質(zhì)是________,一定不含有的物質(zhì)是________,可能含有的物質(zhì)是________(以上空格均填寫化學式)。對可能含有的物質(zhì),可采用向濾液中滴加___________________溶液的方法來檢驗。
(2)寫出步驟③中的離子方程式__________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列實驗方案不能達到相應目的是
A | B | C | D | |
目的 | 比較AgCl和AgI的溶解度大小 | 研究濃度對化學平衡的影響 | 研究濃度對化學反應速率的影響 | 比較碳酸、醋酸和硼酸的酸性強弱 |
實驗方案 |
|
|
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在不同溫度下(T1 <T2),可逆反應2X(g) 2Y(g)+Z(g) ΔH<0中,生成物Z在反應平衡混合物中的體積分數(shù)()與反應時間(t)的關系有以下圖示,正確的是
A. B.
C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是
A. 0.1 molKI與0.1 molFeC13在溶液中反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
B. 鎂條在氮氣中完全燃燒,生成50g氮化鎂時,有1.5NA共用電子對被破壞
C. 3.0g由葡萄糖和冰醋酸組成的混合物中含有的原子總數(shù)為0.3NA
D. 標況時,22.4L二氯甲烷所含有的分子數(shù)為NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料錳酸鋰LiMn2O4)的一種流程如下:
(1)廢舊電池可能殘留有單質(zhì)鋰,拆解不當易爆炸、著火,為了安全,對拆解環(huán)境的要求是_______________________________________________________。
(2)“酸浸”時采用HNO3和H2O2的混合液體,可將難溶的LiMn2O4轉(zhuǎn)化為 Mn ( NO3)2、LiNO3等產(chǎn)物。請寫出該反應離子方程式:_________________________________。
如果采用鹽酸溶解,從反應產(chǎn)物的角度分析,以鹽酸代替HNO3和H2O2混合物的缺點是___________。
(3)“過濾2”時,洗滌Li2CO3沉淀的操作是_________________________________。
(4)把分析純碳酸鋰與二氧化錳兩種粉末,按物質(zhì)的量1:4混合均勻加熱可重新生成 LiMn2O4,升溫到515℃時,開始有CO2產(chǎn)生,同時生成固體A,比預計碳酸鋰的分解溫度(723℃)低很多,可能的原因是______________________。
(5)制備高純MnCO3固體:已知MnCO3難溶于水、乙醇,潮濕時易被空氣氧化,100℃開始分解;Mn(OH)2開始沉淀的pH=7.7。請補充由上述過程中,制得的Mn(OH)2制備高純MnCO3的操作步驟[實驗中可選用的試劑:H2SO4、Na2CO3、C2H5OH]:向Mn(OH)2中邊攪拌邊加入______________________。
(6)味精廠、化肥廠、垃圾滲濾液等排放的廢水中往往含有高濃度的氨氮,若不經(jīng)處理直接排放會對水體造成嚴重的污染。電化學氧化法:電化學去除氨氮主要是氯氣和次氯酸的間接氧化作用。對某養(yǎng)豬場廢水進行電化學氧化處理,選用IrO2-TiO2/Ti電極作為陽極,陰極采用網(wǎng)狀鈦板,加入一定量的NaCl,調(diào)節(jié)溶液的pH,在電流密度為85mA·cm-2下電解,180min內(nèi)去除率達到98.22%。陽極發(fā)生的電極反應式是______________________;HClO氧化除去氨氮的反應離子方程式是_________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】填寫下列表格。
物質(zhì) | 分子數(shù) | 質(zhì)量 | 物質(zhì)的量 | 摩爾質(zhì)量 |
氮氣 | _____ | 14 g | _____ | _____ |
硫酸 | 3.01×1022 | _____ | _____ | _____ |
水 | _____ | _____ | 0.5 mol | 18 g·mol-1 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com