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解题方法
1 . 重铬酸钠晶体()为橙红色,是一种重要的无机盐产品。可以由铬铁矿[主要含,还含少量、、等]制备,主要工艺流程如下:
已知:①在水溶液中常以、、、等形态存在;本实验条件下,当约为3.5时转化为。
②酸性条件下,具有较强的氧化性,易被还原成。
请回答下列问题:
(1)“煅烧”时,转化为和,写出铬铁矿发生的主要反应的化学方程式_______ 。
(2)“中和除杂”时,先用水将浸取液稀释,并加热至接近沸腾,然后调节溶液约为7。
①加热至接近沸腾的目的为_______ 。
②若持续加热较长时间,可以通过生成而将硅除去,写出相应的离子方程式_______ 。
(3)室温下,“中和除杂”后所得的滤液中存在下列平衡:
室温下,反应的平衡常数_______ ;酸化时,通常用硫酸而不用盐酸,原因是_______ 。
已知:①在水溶液中常以、、、等形态存在;本实验条件下,当约为3.5时转化为。
②酸性条件下,具有较强的氧化性,易被还原成。
请回答下列问题:
(1)“煅烧”时,转化为和,写出铬铁矿发生的主要反应的化学方程式
(2)“中和除杂”时,先用水将浸取液稀释,并加热至接近沸腾,然后调节溶液约为7。
①加热至接近沸腾的目的为
②若持续加热较长时间,可以通过生成而将硅除去,写出相应的离子方程式
(3)室温下,“中和除杂”后所得的滤液中存在下列平衡:
室温下,反应的平衡常数
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2021-09-20更新
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350次组卷
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3卷引用:江苏省泰州中学2022届高三上学期期初检测化学试题
名校
解题方法
2 . NOx(主要指NO和NO2)和SO2是大气主要污染物。有效去除大气中的NOx和SO2是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1kJ·mol-1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=+75.9kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1。
(2)电化学氧化法是一种高效去除废水中硫化物的方法,电解NaHS溶液脱硫的原理如图1所示。碱性条件下,HS-首先被氧化生成中间产物S,S容易被继续氧化而生成硫单质。
①阳极HS-氧化为S的电极反应式为_______ 。
②电解一段时间后,阳极的石墨电极会出现电极钝化,导致电极反应不能够持续有效进行,其原因是_______ 。
(3)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式_______ 。
(4)在一定条件下,CO可以去除烟气中的SO2,其反应原理为2CO+SO2=2CO2+S。其他条件相同、以比表面积大的γ—Al2O3作为催化剂,研究表明,γ—Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间,SO2的去除率随反应温度的变化如图2所示。
240℃以前,随着温度的升高,SO2去除率降低的原因是_______ 。240℃以后,随着温度的升高,SO2去除率迅速增大的主要原因是_______ 。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1kJ·mol-1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=+75.9kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=
(2)电化学氧化法是一种高效去除废水中硫化物的方法,电解NaHS溶液脱硫的原理如图1所示。碱性条件下,HS-首先被氧化生成中间产物S,S容易被继续氧化而生成硫单质。
①阳极HS-氧化为S的电极反应式为
②电解一段时间后,阳极的石墨电极会出现电极钝化,导致电极反应不能够持续有效进行,其原因是
(3)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式
(4)在一定条件下,CO可以去除烟气中的SO2,其反应原理为2CO+SO2=2CO2+S。其他条件相同、以比表面积大的γ—Al2O3作为催化剂,研究表明,γ—Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间,SO2的去除率随反应温度的变化如图2所示。
240℃以前,随着温度的升高,SO2去除率降低的原因是
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3 . 低碳经济已成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题:
(1)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
则_______ kJ∙mol-1。
(2)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取的太阳能工艺如图:已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为_______ ,“热分解系统”中每转移电子,需消耗_______ 。
(3)催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂,其由正离子和负离子组成,该物质以上形成无序结构(高温相),以下变为有序结构(低温相),二者晶体晶胞结构如图所示:_______ 。
ii.“高温相”具有良好的离子导电性,其主要原因是_______ 。
(4)铜基催化剂(为等)是加氢制甲醇常用的催化剂,部分合成路线如图所示。_______ 。
(5)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示:已知:选择性和法拉第效率()的定义(X代表或)如下:
①实验测得,碱性条件生成总的选择性小于酸性条件,原因是_______ 。
②实验测得,酸性条件生成总的法拉第效率小于碱性条件,原因是_______ 。
(1)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
则
(2)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取的太阳能工艺如图:已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为
(3)催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂,其由正离子和负离子组成,该物质以上形成无序结构(高温相),以下变为有序结构(低温相),二者晶体晶胞结构如图所示:
说明:图中,○球为负离子;高温相中的●深色球为正离子或空位;低温相中的球为离子,●球为离子。
i.这种无机固体电解质的化学式为ii.“高温相”具有良好的离子导电性,其主要原因是
(4)铜基催化剂(为等)是加氢制甲醇常用的催化剂,部分合成路线如图所示。
请写出中碱位上发生反应的总化学方程式
(5)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示:已知:选择性和法拉第效率()的定义(X代表或)如下:
①实验测得,碱性条件生成总的选择性小于酸性条件,原因是
②实验测得,酸性条件生成总的法拉第效率小于碱性条件,原因是
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4 . 研发二氧化碳的利用技术具有重要意义。
(1)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应的___________ 。
(2)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示:
已知:选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表或)如下:
①写出碱性条件下生成的电极反应式:___________ 。
②实验测得,碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件,原因是___________ 。
③实验测得,酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件,原因是___________ 。
④碱性条件下反应一段时间,实验测得、的选择性及的法拉第效率如下表所示。则的法拉第效率为___________ 。
(1)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应的
(2)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示:
已知:选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表或)如下:
①写出碱性条件下生成的电极反应式:
②实验测得,碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件,原因是
③实验测得,酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件,原因是
④碱性条件下反应一段时间,实验测得、的选择性及的法拉第效率如下表所示。则的法拉第效率为
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12.5% |
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2024-02-24更新
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258次组卷
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2卷引用:江苏省南京市2023-2024学年高二下学期期初学业质量调研化学试卷
5 . 燃煤烟气中的NOx、SO2经处理后可被吸收。
(1)若烟气主要成分为NO、SO2,可通过电解法除去,其原理如图1所示。阴极的电极反应式为___ 。电解过程得到产物为___ 。
(2)若烟气主要成分为NO2、SO2,可通入NaOH溶液将NO2完全转化为NO。则NO2、SO2与NaOH反应的离子方程式为___ 。
(3)O3氧化性强于O2,能更有效地氧化NO。
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-114kJ·mol-1
2O3(g)=3O2(g)ΔH2=-284.2kJ·mol-1(活化能Ea=119.2kJ·mol-1)
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH3=___ kJ·mol-1(活化能Ea=3.2kJ·mol-1)
②NO可经O3处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对NO脱除率的影响,将NO与O3混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,NO脱除率随NO与O3混合反应时温度变化如图2所示。温度在50~150℃时,随着温度升高,NO脱除率无明显变化;温度超过150℃时,随着温度升高,NO脱除率下降。其可能原因是___ 。
(4)用O3氧化NO2时,使用催化剂可提高氧化效率。研究发现NO2在某催化剂表面被O3氧化时反应机理如图3所示,反应过程中,氮氧化物[M]与NO2按物质的量1∶1反应生成N2O5,[M]的化学式为___ 。该催化氧化过程总反应的化学方程式为___ 。
(1)若烟气主要成分为NO、SO2,可通过电解法除去,其原理如图1所示。阴极的电极反应式为
(2)若烟气主要成分为NO2、SO2,可通入NaOH溶液将NO2完全转化为NO。则NO2、SO2与NaOH反应的离子方程式为
(3)O3氧化性强于O2,能更有效地氧化NO。
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-114kJ·mol-1
2O3(g)=3O2(g)ΔH2=-284.2kJ·mol-1(活化能Ea=119.2kJ·mol-1)
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH3=
②NO可经O3处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对NO脱除率的影响,将NO与O3混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,NO脱除率随NO与O3混合反应时温度变化如图2所示。温度在50~150℃时,随着温度升高,NO脱除率无明显变化;温度超过150℃时,随着温度升高,NO脱除率下降。其可能原因是
(4)用O3氧化NO2时,使用催化剂可提高氧化效率。研究发现NO2在某催化剂表面被O3氧化时反应机理如图3所示,反应过程中,氮氧化物[M]与NO2按物质的量1∶1反应生成N2O5,[M]的化学式为
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2021-01-07更新
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286次组卷
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4卷引用:江苏省昆山市周市高级中学2021-2022学年高三上学期暑期自主学习测试化学试题
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6 . 燃煤烟气中含有大量的二氧化硫,进行脱硫处理可以减少环境污染,变废为宝。
(1)H2还原法是处理燃煤烟气中SO2的方法之一。已知:2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1;H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=b kJ·mol-1;H2O(l)=H2O(g) ΔH=c kJ·mol-1;写出SO2(g)和H2(g)反应生成S(s)和H2O(g)的热化学方程式:_______ 。
(2)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox)能使工业废气中酸性氧化物分解除去,若2 mol ZnFe2Ox与足量SO2可生成2 mol ZnFe2O4和1.0 mol S,则x=_______ 。
(3)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n)H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4,吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为______ g。
②利用如所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式______ ;若用甲烷燃料电池作电源(电解质溶液呈碱性),负极的反应式为_______ 。
(1)H2还原法是处理燃煤烟气中SO2的方法之一。已知:2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1;H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=b kJ·mol-1;H2O(l)=H2O(g) ΔH=c kJ·mol-1;写出SO2(g)和H2(g)反应生成S(s)和H2O(g)的热化学方程式:
(2)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox)能使工业废气中酸性氧化物分解除去,若2 mol ZnFe2Ox与足量SO2可生成2 mol ZnFe2O4和1.0 mol S,则x=
(3)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n)H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4,吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为
②利用如所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式
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122次组卷
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3卷引用:江苏省泰州中学2020-2021学年高二上学期期初检测化学试题