【題目】(14分)H2S和SO2會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列方法中的問題。
Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脫H2S的原理為:
H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O
(1)硫桿菌存在時(shí),F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍,該菌的作用是______________。
(2)由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________。若反應(yīng)溫度過高,反應(yīng)速率下降,其原因是______________。
方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S
(3)隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),氧化產(chǎn)物的分子式為__________。
Ⅱ.SO2的除去
方法1(雙堿法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na2SO3
(4)寫出過程①的離子方程式:____________________________;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:
CaO(s)+H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)
從平衡移動(dòng)的角度,簡述過程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2:用氨水除去SO2
(5)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×105,H2SO3的Ka1=1.3×102,Ka2=6.2×108。若氨水的濃度為2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH)=_________________mol·L1。將SO2通入該氨水中,當(dāng)c(OH)降至1.0×107 mol·L1時(shí),溶液中的c()/c()=___________________。
【答案】(14分)
(1)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)
(2)30 ℃、pH=2.0 蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性)
(3)H2SO4
(4)2OH-+ SO2SO32-+H2O
SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),有NaOH生成
(5)6.0×10-3 0.62
【解析】
(1)根據(jù)硫桿菌存在時(shí)的反應(yīng)速率可知,硫桿菌的作用是作催化劑,降低了反應(yīng)的活化能。
(2)根據(jù)圖3可知,溫度30℃左右時(shí),氧化速率最大,根據(jù)圖4可知,pH=2.0時(shí)氧化速率最大,所以使用硫桿菌的最佳條件為30℃、pH=2.0;若反應(yīng)溫度過高,硫桿菌蛋白質(zhì)變性失去活性造成反應(yīng)速率下降。
(3)根據(jù)化合價(jià)升降,當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),4mol H2O2轉(zhuǎn)移8mol電子,則1mol H2S也轉(zhuǎn)移8mol電子,化合價(jià)從-2價(jià)升高到+6價(jià),所以氧化產(chǎn)物為H2SO4。
(4)過程①是NaOH與SO2的反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2OH-+ SO2SO32-+H2O;根據(jù)CaO在水中的轉(zhuǎn)化:CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq),過程②中Na2SO3加入CaO后,SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),有NaOH生成。
(5)根據(jù)NH3·H2O的Kb=1.8×105可知, =1.8×105,當(dāng)氨水的濃度為2.0 mol·L-1時(shí),溶液中的c(OH)= c(NH4+)=6.0×10-3。
根據(jù)H2SO3的Ka2=6.2×108可知, =6.2×108,,當(dāng)c(OH)降至1.0×107 mol·L1,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=0.62。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下將NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6
B.曲線N表示pH與的變化關(guān)系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(H+)=c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的下列說法中正確的是( )
A. 用澄清的石灰水可以鑒別Na2CO3和NaHCO3
B. NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定,而Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C. Na2CO3的酚酞溶液比NaHCO3的酚酞溶液顏色深
D. 等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)量之比為1:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA
B. 1 mol N2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA
C. 1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4
B.氫元素與其他元素可形成共價(jià)化合物或離子化合物
C.圖1所示實(shí)驗(yàn)可證明元素的非金屬性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118號(hào)元素在周期表中位于第七周期0族
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(18分)2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的醫(yī)藥中間體,其制備流程圖如下:
回答下列問題:
(1)分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子共有_______種,共面原子數(shù)目最多為_______。
(2)B的名稱為_________。寫出符合下列條件B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
a.苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基且互為鄰位 b.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)
(3)該流程未采用甲苯直接硝化的方法制備B,而是經(jīng)由①②③三步反應(yīng)制取B,其目的是______________。
(4)寫出⑥的化學(xué)反應(yīng)方程式:_________,該步反應(yīng)的主要目的是____________。
(5)寫出⑧的反應(yīng)試劑和條件:_______________;F中含氧官能團(tuán)的名稱為__________。
(6)在方框中寫出以為主要原料,經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程。
……目標(biāo)化合物 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】飯后,婷婷圍著純棉圍裙,載著橡膠手套,洗刷不銹鋼鍋和陶瓷碗碟。下列說法不正確的是( )
A. 純棉屬于復(fù)合材料
B. 橡膠屬于高分子材料
C. 不銹鋼屬于合金材料
D. 陶瓷屬于硅酸鹽材料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)
氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備G的合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。C的化學(xué)名稱是______________。
(2)③的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是____________________,該反應(yīng)的類型是__________。
(3)⑤的反應(yīng)方程式為_______________。吡啶是一種有機(jī)堿,其作用是____________。
(4)G的分子式為______________。
(5)H是G的同分異構(gòu)體,其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同,則H可能的結(jié)構(gòu)有______種。
(6)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細(xì)化工中間體,寫出由苯甲醚()制備4-甲氧基乙酰苯胺的合成路線___________(其他試劑任選)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(12分)
SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。
(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
② 反應(yīng)器中NH3還原CO2的化學(xué)方程式:____________。
③ 當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí),尾氣中SO2在O2作用下會(huì)形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:________。
④ 尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測(cè)定溶液中尿素(M=60 mg·L1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_________。
(2)NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理:
NOx的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行,如圖a所示。
① 通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)NOx的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是_________。
② 用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進(jìn)行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是__________。
③ 還原過程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時(shí),得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:_______□15NNO+□H2O
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