(1)酸浸时反应的化学方程式为____________________;滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
16.(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3+2Al+3SO4+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑ (3)溶液中的部分SO3被氧化成SO4 减小
[解析] (1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3,而SiO2不能与H2SO4反应,因而滤渣Ⅰ为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3,与CaCO3反应生成微溶物CaSO4,因而滤渣Ⅱ为CaSO4。溶液中存在Al+3H2
3+
3+
3
2-
2-
3+
2-
+3H,CaCO3+2H=== Ca+H2O+CO2↑,溶液的pH偏高,
++2+
碱性增强,会促进Al水解,铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)+4价S具有较强还原性,溶液中的SO3容易被氧化为SO4。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3,且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4,因而比吸收SO2前酸性增强,pH减小。
8. [2014·全国卷] 下列叙述错误的是( ) A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸 C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率 D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI
8.B [解析] SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色均发生了氧化还原反应,二者褪色原理相同,A项正确;乙酸乙酯在NaOH溶液中易发生水解,B项错误;用饱和食盐水替代水与电石反应时,水消耗时析出的NaCl晶体包裹在电石表面,可减缓反应速率,C项正确;AgNO3溶液与KCl、KI反应分别生成白色沉淀和黄色沉淀,可据此现象鉴别KCl和KI,D项正确。
27. [2014·北京卷] (12分)
碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、硫转化为气
2-
2-
体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下将x g钢样中的碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是______。
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应: 高温
3FeS+5O2=====1________+3________。
(2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式:__________________。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数:________。
(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是________________________________________。 ②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是_______________________________________________________。
27.(1)①O2、SO2、CO2 ②Fe3O4 SO2 (2)①H2O2+SO2===H2SO4 ②
(3)①排除SO2对CO2测定的干扰 ②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
[解析] (1)①钢样进行灼烧,碳、硫转化为二氧化碳和二氧化硫,所以气体成分为CO2、SO2和O2;②若硫元素的存在形式为FeS,根据给出的化学计量数,3后面的物质为SO2,则
yzx高温
根据质量守恒确定1后面的物质为Fe3O4,化学方程式为3FeS+5O2=====Fe3O4+3SO2。
(2)①H2O2与SO2反应的化学方程式为H2O2+ SO2=== H2SO4;②根据消耗1 mL的氢氧化钠溶液相当于硫含量y g,则消耗z mL的氢氧化钠溶液相当于含硫量为zy g,则钢样中硫含量为。
(3)气体中既含有二氧化硫又含有二氧化碳,测定二氧化碳前必须除去二氧化硫,避免干扰,所以B、C装置用于除去二氧化碳中的二氧化硫,测定碳的含量即测定二氧化碳的量,因此需要测定的数据是吸收二氧化碳装置(二氧化碳吸收瓶)前后的质量(质量差值为二氧化碳的质量)。
24. [2014·福建卷] 铁及其化合物与生产、生活关系密切。 (1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为________。
②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是________(填字母)。
zyx (2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为______________________________。
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O===2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为____________________________。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项)。 (3)已知t ℃时,反应FeO(s)+
+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=________。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO, t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=________。
24.(1)①吸氧腐蚀 ②B
△
(2)①4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4∶1 ②0.05
[解析] (1)①若为析氢腐蚀则B、C、D的腐蚀程度相同,则该电化学腐蚀为吸氧腐蚀。②氧气的浓度越大,吸氧腐蚀越严重,则B区域产生铁锈最多。(2)①硝酸的受热分解产生△
NO2、O2、H2O ,则根据氧化还原的化合价升降法配平其化学方程式为4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O。②根据图示和信息可知:该生产流程中生成了 NH4NO3,则硝酸与废铁皮反应的化学方程式为 4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+ NH4NO3+3H2O。
(3)①在t ℃时,K=
c(CO2)n(CO2)n(CO)
==0.25,则=4。
c(CO)n(CO)n(CO2)
Fe(s)+CO2(g)
② FeO(s)+ CO(g)
n起始/mol 0.02 x 0 0 n转化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01 n平衡/mol 0.01 x-0.01 0.01 0.01
根据t ℃时,K=
c(CO2)n(CO2)0.01
= ==0.25 ,求得x=0.05。
c(CO)n(CO) x-0.01
11.[2014·四川卷] 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了____(选填下列字母编号)。 A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少 C.酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al
3+
和Fe
3+
,其原因是
________________________________。
(3)已知:25 ℃、101 kPa时,
Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ/mol S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1065 kJ/mol SO2
与
MnO2
反
应
生
成
无
水
MnSO4
的
热
化
方
程
式
是
____________________________________。
(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是________________________________。
(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是________________。
(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2________kg。
11.(1)A、C
(2)消耗溶液中的酸,促进Al和Fe水解生成氢氧化物沉淀 (3)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJ/mol
(4)Mn+2H2O-2e===MnO2+4H (5)MnO2+H2O+e===MnO(OH)+OH 1500c-87ab(6) 2500
[解析] (1)脱硫的目的是减少产生SO2,进而减少酸雨的产生,同时可对废弃物综合利用。则A、C项符合题意。(2)加入MnCO3消耗溶液中的H,促使Al和Fe的水解平衡正向移动,生成氢氧化物沉淀除去。(3)将已知3个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,可知:MnO2(s)+ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH=③-(①+②)=-248 kJ/mol。(4)电解池中阳极失去电子发生氧化反应,则用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,则阳极是Mn
+
2+
-
+
2
+
3+
3+
-
-
2+
-
+3+
3+
3
放电,其阳极电极反应式为Mn+2H2O-2e===MnO2 + 4H。(5)原电池中正极得到电子发