【題目】以活性炭為催化劑,可以將工業(yè)廢氣中的SO2催化氧化變?yōu)榱蛩幔M(jìn)而制得各種硫酸鹽,如硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等。

1)研究表明,SO2在活性炭上催化氧化的反應(yīng)機(jī)理可以表示為(*標(biāo)記的為吸附狀態(tài))

Ⅰ.二氧化硫的吸附:SO2(g)SO2* ΔH1=a kJ·mol1

Ⅱ.氧氣的吸附:O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol1

Ⅲ.三氧化硫的氧化:SO2*+O*=SO3* ΔH3=c kJ·mol1

Ⅳ.三氧化硫的脫附:SO3*SO3(g) ΔH4=d kJ·mol1

根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理,寫出SO2在活性炭上催化氧化的熱化學(xué)方程式____。

2)以硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]為原料通過下列流程可以制備晶體A。

①已知25 ℃時,[Fe(C2O4)3]3(aq)+SCN(aq)[Fe(SCN)]2(aq)+3C2O42-(aq),K1016。某研究小組同學(xué)欲檢驗晶體A中含有三價鐵,取少量晶體放入試管中,用蒸餾水充分溶解,向試管中滴入幾滴0.1 mol·L1KSCN溶液。請判斷上述實驗方案是否可行并說明理由:____。

②某研究小組通過如下實驗步驟測定晶體A的化學(xué)式:

步驟1:準(zhǔn)確稱取A樣品4.910 0 g,干燥脫水至恒重,殘留物質(zhì)量為4.370 0 g;

步驟2:準(zhǔn)確稱取A樣品4.910 0 g置于錐形瓶中,加入足量的3.000 mol·L1 H2SO4溶液和適量蒸餾水,用0.500 0 mol·L1 KMnO4溶液滴定,當(dāng)MnO4恰好完全被還原為Mn2時,消耗KMnO4溶液的體積為24.00 mL;(C2O42MnO4H+CO2↑+Mn2H2O)

步驟3:將步驟1所得固體溶于水,加入鐵粉0.280 0 g,恰好完全反應(yīng)。

通過計算確定晶體A的化學(xué)式(寫出計算過程)。_____________

【答案】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=(2a+b+2c+2d)kJ·mol1 不可行,因為[Fe(C2O4)3]3轉(zhuǎn)化為[Fe(SCN)]2反應(yīng)的平衡常數(shù)較小,生成物離子濃度太小,觀察不到明顯現(xiàn)象,所以無法檢驗 K3Fe(C2O4)3·3H2O

【解析】

利用蓋斯定律書寫SO2在活性炭上催化氧化的熱化學(xué)方程式;平衡常數(shù)小于,一般認(rèn)為反應(yīng)不能進(jìn)行;根據(jù)質(zhì)量守恒計算晶體A的化學(xué)式。

1)已知:

Ⅰ.二氧化硫的吸附:SO2(g)SO2* ΔH1=a kJ·mol1

Ⅱ.氧氣的吸附:O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol1

Ⅲ.三氧化硫的氧化:SO2*+O*=SO3* ΔH3=c kJ·mol1

Ⅳ.三氧化硫的脫附:SO3*SO3(g) ΔH4=d kJ·mol1

根據(jù)蓋斯定律Ⅰ×2+Ⅱ+Ⅲ×2+Ⅳ×22SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=(2a+b+2c+2d)kJ·mol1

2)①[Fe(C2O4)3]3(aq)+SCN(aq)[Fe(SCN)]2(aq)+3C2O42-(aq),K1016,由于反應(yīng)的平衡常數(shù)較小,生成物離子濃度太小,觀察不到明顯現(xiàn)象,所以無法檢驗;

4.910 0 g A樣品,干燥脫水至恒重,殘留物質(zhì)量為4.370 0 g,說明結(jié)晶水的質(zhì)量是4.910 0 g4.370 0 g=0.540 0 g;結(jié)晶水的物質(zhì)的量是;將步驟1所得固體溶于水,加入鐵粉0.280 0 g,恰好反應(yīng),可知4.910 0 g晶體A中含有+3價的鐵,且晶體中鐵元素的物質(zhì)的量是;根據(jù)步驟25C2O422MnO416H+10CO2↑+2Mn28H2O,反應(yīng)消耗0.500 0 mol·L1 KMnO4溶液24.00 mL,則4.910 0 g A樣品中C2O42的物質(zhì)的量是 ;根據(jù)質(zhì)量守恒,晶體中鉀離子的物質(zhì)的量是,所以晶體A的化學(xué)式為K3Fe(C2O4)3·3H2O

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2(aq)2I-(aq),加入KI溶液,下列說法正確的是(

A.平衡逆向移動I濃度減小B.溶度積常數(shù)Ksp減小

C.沉淀溶解平衡不移動D.PbI2的溶解度減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】比較下列各項中的前者和后者,用“>”、 “<”“=”填空

1)熔點(diǎn):NaCl_______CaO

2)沸點(diǎn):____

3)在水中的溶解度:SO2_____CO2

4)酸性:H3PO3_________H3PO4

5)鍵能:H—O______ H—S

6)價電子數(shù):O________Cr

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】還原法處理氮的氧化物是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)課題。

I.氧氣還原法。H2還原NO發(fā)生的反應(yīng)為:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)。

1)已知兒種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:

2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=___kJ·mol-1

22NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的反應(yīng)速率表達(dá)式為v=kc2(NO)·c(H2)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))?茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:

反應(yīng)12NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)

反應(yīng)2H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)。

總反應(yīng)速率由反應(yīng)較慢的一步?jīng)Q定,由此推知上述兩步反應(yīng)中,活化能較大的是反應(yīng)___(填“l”或“2”)。c(NO)對總反應(yīng)速率的影響程度___c(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)。

.NH3還原法。在恒容密閉容器中充入NH3NO2,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)

3)下列表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(填字母)。

A.混合氣體密度保持不變 BNO2N2的消耗速率之比為67

C.混合氣體中c(N2)=c(NO2) D.混合氣體壓強(qiáng)保持不變

III.CO還原法。利用高效催化劑處理汽車尾氣中的NOCO,發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。在2L恒容密閉容器中充人2molCO2molNO,測得NO的轉(zhuǎn)化率與溫度、時間的火系如圖所示。

4)下列說法正確的是___(填字母)。

A.圖像中,T1>T2

B.上述反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行

C10min時,T2K下正、逆反應(yīng)速率相等

D.增大NO的濃度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大

5T2K溫度下,0-10min內(nèi)用CO表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=___mol/L-1·min-1;T1K溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___L·mol-1。

6T1K溫度下,向平衡后的容器內(nèi)再加入2molN22molNO,則平衡___(填“向右移動”“向左移動”或“不移動”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】a、bc、d為原子序數(shù)依次增大的短周期不同主族元素其中只有一種為金屬元素,四種元素的單質(zhì)在通常情況下只有一種不是氣體bd的最外層電子數(shù)之和為ac最外層電子數(shù)之和的四倍。下列敘述不正確的是

A. 原子半徑c>d>a

B. d的氧化物對應(yīng)的水化物酸性均比b的強(qiáng)

C. ab、d三種元素形成的化合物可能既含離子鍵又含共價鍵

D. 單質(zhì)的熔點(diǎn)c>b>a

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯化鉛(PbCl2)常用于焊接和制備鉛黃等染料。利用從廢舊鉛蓄電池中得到的鉛膏獲取氯化鉛的流程如圖,試回答下列問題:

已知:①鉛膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等組成。

②流程圖中的“1”表示液體,“s”表示固體。

③硫酸鉛、氯化鉛微溶于水,但氯化鉛能溶于NaCl溶液中,主要發(fā)生反應(yīng):PbCl2+Cl-==[PbCl3]-。

(1)鉛蓄電池的正極材料是________________(填化學(xué)式),放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為________。

(2)“浸取反應(yīng)”是在加熱條件下,用鹽酸和氯化鈉溶液浸取鉛膏的過程,主要發(fā)生反應(yīng)的方程式有PbP

PbO2+Pb+4HCl==2PbCl2+2H2O PbO+2HCl==PbCl2+H2O,

PbSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 PbCl2+Cl-=[PbCl3]-

除此之外,PbO2還能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生一種黃綠色氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________;該浸取過程中Pb與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2可能會與________ (填氣體名稱,下同)、________等混合發(fā)生爆炸。

(3)PbCl2(溶液顯酸性)在氯化鈉溶液中的溶解度隨溫度的升高而增大,適當(dāng)?shù)厣邷囟扔欣谔岣咩U的浸取率,當(dāng)溫度高于70℃時,浸取率提高不明顯,可能的原因是________________________________;為了提高浸取率,還可以采取的措施是________________________________________

(4)在室溫下靜置冷卻3h后,過濾得到的氯化鉛的回收率可達(dá)到85%,過濾后得到的濾液進(jìn)行循環(huán)使用可提高鉛的利用率。在循環(huán)使用之前需加入氯化鈣將SO42-進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化,若無此步驟,直接循環(huán)使用,溶液中SO42-濃度過大,則會導(dǎo)致的結(jié)果是________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將鐵粉和活性炭混合物用NaCl溶液濕潤,進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗(裝置如圖所示)。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是(

A.負(fù)極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+

B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能

C.用水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

D.用稀醋酸代替NaCl溶液,最終導(dǎo)管中的液面會上升

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【題目】工業(yè)上CO2、CH4等含碳化合物有著重要的應(yīng)用。

1)科學(xué)家以CH4為原料來制備乙烯,同時得到氫氣。已知相關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱如下表所示,寫出甲烷制備乙烯的熱化學(xué)方程式:__

物質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱/kJ·mol-1

氫氣

-285.8

甲烷

-890.3

乙烯

-1411.0

2)在400℃時,向初始體積為1L的恒容密閉反應(yīng)器中充入1molCH4,發(fā)生上述反應(yīng),測得平衡混合氣體中C2H4的體積分?jǐn)?shù)為20.0%

①該溫度下,平衡常數(shù)K=__

②若向該平衡體系中充入等物質(zhì)的量的CH4H2,則平衡將___(填正向移動逆向移動不移動無法確定),理由是__。

3)科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)實現(xiàn)CO2的再利用。

①該電化學(xué)裝置屬于__(填原電池電解池)。

②該電池的Cu電極上發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】回答下列問題:

(1)基態(tài)碳原子的核外電子排布式為______。非金屬元素的第一電離能大于的第一電離能,原因是______。

(2)下表是第三周期部分元素的電離能[單位:[(電子伏特)]數(shù)據(jù)。

元素

5.7

47.4

71.8

7.7

15.1

80.3

13.0

23.9

40.0

15.7

27.6

40.7

下列說法正確的是______(填序號)。

A.甲的金屬性比乙強(qiáng)

B.乙有

C.丙不可能為非金屬元素

D.丁一定為金屬元素

(3)、均為第四周期過渡金屬元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:

元素

電離能/()

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

錳元素位于第四周期第ⅦB族。請寫出基態(tài)的價電子排布式:______,比較兩元素的I2I3可知,氣態(tài)再失去1個電子比氣態(tài)再失去1個電子難,對此你的解釋是______。

(4)鹵族元素、的電負(fù)性由小到大的順序是______。

(5)基態(tài)原子的電子排布式為______相比,電負(fù)性較大的是______元素的化合價為______。

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