工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体
工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx 气体(含NO 、NO 2) 制备NaNO 2、NaNO 3,工艺流程如下:
已知:Na 2CO 3+NO +NO 2=2NaNO2+CO 2
(1)中和液所含溶质除NaNO 2及少量Na 2CO 3外,还有__________(填化学式) 。
(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是_______。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO 2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的_______(填操作名称) 最合理。
(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO 3的目的是_______。母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________。
a .转入中和液 b .转入结晶Ⅰ操作 c .转入转化液 d .转入结晶Ⅱ操作
(4)若将NaNO 2、NaNO 3两种产品的物质的量之比设为2:1,则生产1.38吨NaNO 2时,Na 2CO 3的理论用量为______吨(假定Na 2CO 3恰好完全反应) 。
(1)NaNO 3
(2)防止NaNO 2的析出;溶碱 (3)将NaNO 2氧化为NaNO 2;c ; (4)1.59
烟气(主要污染物SO 2、NOx) 经O 3预处理后用CaSO 3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO 2、NOx 的含量。O 3氧化烟气中SO 2、NOx 的主要反应的热化学方程式为: NO(g)+O 3(g)=NO2(g)+O 2(g) △H=-200.9kJ ·mol NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ ·mol SO 2(g)+O 3(g)=SO3(g)+O 2(g) △H=-241.6kJ ·mol
-1
-1
-1
-1
(1)反应3NO(g)+O 3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L 。
(2)室温下,固定进入反应器的NO 、SO 2的物质的量,改变加入O 3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2) 和n(SO2) 随反应前n(O3) :n(NO)的变化如图。
①当n(O3) :n(NO)>1时,反应后NO 2的物质的量减少,其原因是__________。 ②增加n(O3) ,O 3氧化SO 2的反应几乎不受影响,其可能原因是 _________。
(3)当用CaSO 3水悬浮液吸收经O 3预处理的烟气时,清液(pH约为 8) 中SO 3将NO 2转化为NO 2,其离子方程式为:___________。
(1)-317.3;
(2)①O 3将NO 2氧化成更高价氮氧化物;②SO 2与O 3的反应速率慢; (3)SO 3+2NO 2+2OH =SO4+2NO 2+H 2O ;
2-
-
2-
-
-
2-
25℃时,由弱酸(HA)及其盐(NaA)
组成的混合溶液,起始浓度均为1mol ·L 。下图为向该溶液中通入HCl 气体或加入NaOH 固体时,溶液pH 随加入H 或OH 的物质的量而变化的曲线。下列说法中,不正确的是( )
+
--1
A .A 、B 、C 三点所表示的溶液中水的电离程度依次增大 B .通入HCl ,HA 的电离常数减小,A 的水解程度增大 C .加入1 mol NaOH后,溶液中c(Na)=c(A) D .未加HCl 和NaOH 时,溶液中c(A)>c(Na)>c(HA)
-+
+
--
B
MnO 2、KMnO 4等是中学化学中的常用试剂。请回答下列问题:
2+
(1)MnO2在H 2O 2分解反应中作催化剂。若将MnO 2加入酸化的H 2O 2溶液中,MnO 2 溶解产生Mn ,反应的离子方程式
是 。
(2)用MnO 2制KMnO 4的工艺流程如图
电解池中两极材料均为碳棒,在水或酸性溶液中K 2MnO 4发生歧化而变成MnO 2和KMnO 4。 ①写出240℃熔融时发生反应的化学方程
式 ,投料时必须满足n(KOH):n(MnO2) 。 ②阳极的电极反应
为 。 ③B 物质是 (写化学式,下同) ,可以循环使用的物质是 。
④钾离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钾( ),聚丙烯酸钾单体的结构简式
为 。 ⑤上述制得的KMnO 4产品0.165 g ,恰好与0.335 g 经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应完全,该KMnO 4的
纯度是 (精确到0.1%)。
(1)MnO 2 + 2H + H2O 2 = Mn + O2 ↑+ 2H2O (2)①2MnO 2 + O2 + 4KOH
2-
-
+
2+
2K 2MnO 4 + 2H2O ,大于(或 >)2 : 1
-
② MnO 4- e = MnO 4 ③ H 2体 ④ CH 2="CHCOOK" ⑤ 95.8%
,KOH 固
碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下,可由甲醇和CO 2
直接合成
DMC :CO 2 + 2CH3OH → CO(OCH3) 2 + H2O ,但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下,通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
(1)已知25℃时,甲醇和DMC 的标准燃烧热分别为△H 1和△H 2,则上述反应在25℃时的焓变△H 3=_____
。
(2)根据反应温度对TON 的影响图(下左图)判断该反应的焓变△H________0(填“>”、“=”或“
(3)根据反应时间对TON 的影响图(上右图),已知溶液总体积10mL ,反应起始时甲醇0.25mol ,催化剂0.6×10 mol ,计算该温度下,4~7 h 内DMC 的平均反应速率:________;计算10 h时,甲醇的转化率:________。
(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON 的影响图(下图),判断下列说法正确的是___ __。
—5
a. 由甲醇和CO 2直接合成DMC ,可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO
2转化为资源,在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义 b. 在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TON
c. 当催化剂用量低于1.2×10 mol 时,随着催化剂用量的增加,甲醇的平衡转化率显著提高
d. 当催化剂用量高于1.2×10 mol 时,随着催化剂用量的增加,DMC 的产率反而急剧下降
(1)2△H 1 — △H 2 (3分)
(2)
(3)1×10 mol ·L ·h ( 2分) 8.4×10 % (2分) (4)ab (3分)
中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO 最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO ,并对含量进行测定。
2
2
—5
—5
-3-1-1-2
(1)仪器A 的名称是_______,水通入A 的进口为_________。
(2)B 中加入300.00ml 葡萄酒和适量盐酸,加热使SO 2全部逸出并与C 中H 2O 2完全反应,其化学方程式为______________。
(3)除去C 中过量的H 2O 2,然后用0.0900mol/LNaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的_____;若滴定终点时溶液的pH =8.8,则选择的指示剂为__________;若用50ml 滴定管进行实验,当滴定管中的液面在“10”处,则管内液体的体积(填序号)____(①=10ml ,②=40ml ,③<10ml ,④>40ml )
(4)滴定至终点时,消耗NaOH 溶液25.00ml ,该葡萄酒中SO 2含量为:__g/L。 (5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施_______。
(1)冷凝管或冷凝器;b (2)SO 2+H 2O 2=H 2SO 4
(3)③;酚酞;④ (4)0.24
(5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸例如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响。
二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体{K2[Cu(C 2O 4)2]·2H 2O}制备流程如下:
(已知:H
2C 2O 4
CO ↑+CO2↑+H2O )
(1)制备CuO :CuSO 4溶液中滴入NaOH 溶液,加热煮沸、冷却、双层滤纸过滤、洗涤。 ①用双层滤纸过滤的原因是 。
②用蒸馏水洗涤氧化铜时,如何证明氧化铜已洗涤干净 。
(2)为了提高CuO 的利用率,如何让CuO 充分转移到热的KHC 2O 4溶液中 ;50℃水浴加热至反应充分,发生反应的化学方程式为 ;再经趁热过滤、沸水洗涤、将滤液蒸发浓缩得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
(3)本实验用K 2CO 3粉末与草酸溶液反应制备KHC 2O 4,而不用KOH 粉末代替K 2CO 3粉末,其主要原因是 。
(4)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体的制备也可以用CuSO 4晶体和K 2C 2O 4溶液反应得到。从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。①加入适量乙醇的优点有: a .缩短加热的时间,降低能耗; b . 。
②在蒸发浓缩的初始阶段还采用了如图所示的装置,其目的是 。
(1)①防止CuO 颗粒穿过滤纸 ②取最后一次洗涤液,滴加BaCl 2溶液,若无白色沉淀产生,说明洗涤干净
(2)直接将洗涤感觉的CuO 固体连同滤纸一起投入到KHC O 溶液中
2
4
CuO+2KHC2O 4 K [Cu(C 2O 4)2]+H2O
2
(3)KOH 与H 2 C 2O 4反应显著的放热反应,导致草酸大量分解 (4)①降低硫酸铜的溶解度,有利于硫酸铜晶体析出,②回收乙醇