(选考)【化学—选修2:化学与技术】(15分)
近年来,为提高能源利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V。实际过程中,将SO2通入电池的 极(填“正”或“负”),负极反应式为 ;用这种方法处理SO2废气的优点是 。
(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:
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① 生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是 。
② 下列有关说法正确的是 (填序号)。
A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B.反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C
CaS+4CO↑
C.反应IV需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥
③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是 。
④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,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 。
(1) 负(2分) SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ (2分) 利用上述电池,可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染,实现(能质)共生。(2分) (2) ①防止亚硫酸铵被氧化(1分)
②ABCD(4分) ③ K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小,能充分析出(2分)
④ 4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据方程式可知SO2被氧气氧化为三氧化硫,原电池中负极失去电子,则实际过程中,将SO2通入电池的负极,电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。根据以上分析可知其优点是利用上述电池,可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染,实现(能质)共生。
(2)①反应Ⅱ中生成亚硫酸铵,而亚硫酸铵易被氧化生成硫酸铵,因此加入还原性很强的苯二酚等物质能防止亚硫酸铵被氧化。
②A.为提高SO2的转化率,反应I中需要鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙,A正确;B.根据流程图可知在高温下焦炭与硫酸钙反应生成CaS和CO,则反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C
CaS+4CO↑,B正确;C.碳酸氢铵是弱酸的铵盐,受热易分解,所以反应IV需控制在60~70℃的目的之一是减少碳酸氢铵的分解,C正确;D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥,D正确,答案选ABCD。
③由于K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小,选用有机溶剂做溶剂有利于硫酸钾能充分析出。
④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,这说明亚硫酸铵是还原剂。由于同时生成一种氮肥,因此该氮肥是硫酸铵,则反应的离子方程式为4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2。
考点:考查化学与技术模块的有关分析与应用
科目:高中化学 来源:2014-2015广东省增城市高一上学期期末化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列反应的离子方程式,正确的是
A.用小苏打治疗胃酸过多:CO
+2H+
CO2↑+H2O
B.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-
Al(OH)3↓
C.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜箔:Fe3++Cu
Fe2++Cu2+
D.铝与浓氢氧化钠溶液反应:2Al+2OH-+2H2O
2AlO
+3H2↑
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科目:高中化学 来源:2014-2015甘肃省高一上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
能证明下列物质具有漂白性的是
A.向加有酚酞的NaOH溶液中通入氯气,溶液立即褪色
B.向加有酚酞的水中投入少量Na2O2粉末,溶液先变红,后褪色
C.显红色的酚酞溶液中通入SO2后,红色褪去
D.向溶有KMnO4的酸性溶液中通入SO2后,溶液紫红色褪去
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科目:高中化学 来源:2014-2015福建省高二上学期期中化学(理)试卷(解析版) 题型:选择题
下列变化过程中,?S<0的是
A.蔗糖溶于水 B.氢气与氯气合成氯化氢
C.氨气与氯化氢合成氯化铵 D.加热KMnO4制O2
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北省高三元月调考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法正确的是
A.煤经处理变为气体燃料的过程属于物理变化
B.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物
C.乙烯和乙醇均可使酸性KMnO4溶液褪色
D.乙酸乙酯和植物油均可水解生成乙醇
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河南省郑州市高三第一次质量预测化学试卷(解析版) 题型:填空题
(10分)二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3
MnO+CO2 ②2MnO+O2
2MnO2。
回答下列问题:
(1)某温度下该平衡体系的压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,写出碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K= (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1、K2关系为 。
(2)反应②在低温下能自发进行,则其△H 0(填“>”、“<”、“=”)。
(3)某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件(焙烧温度和气氛)进行了研究,获得如下三幅图。该制备反应合适的焙烧温度为 ,合适的含水量气氛条件为 。
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(4)MnO2也可在MnSO4—H2SO4—H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极的电极反应式为 ,电解后溶液的pH将 (填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河南省郑州市高三第一次质量预测化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法中正确的是
A.将纯水加热的过程中,Kw变大,pH变小
B.保存FeSO4溶液时,加入稀HNO3抑制Fe2+水解
C.FeCl3溶液蒸干、灼烧至恒重,最终得到FeCl3固体
D.向0.1 mol·L-1 氨水中加入少量水,pH减小,
减小
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省福州市高三上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
(9分)盐酸常用于清除金属表面的铜锈铁锈。某同学欲将除锈后的盐酸中的金属元素分步沉淀,查资料获知常温下水溶液中各离子沉淀的pH范围:
离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1. 0 | 3. 0 |
Fe2+ | 5. 8 | 8. 8 |
Cu2+ | 4.2 | 6.7 |
(1)若以离子浓度降至1×10-5 mol·L-1为沉淀完全,根据上表数据推算出ksp[Fe(OH)3]=
(2)根据上述数据该同学设计了以下实验流程:
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A可能是 ;试剂B的化学式是 ;沉淀②化学式是 。
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