电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如右图所示(图中电极均为石墨电极)。
(1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时NO2发生反应的电极反应式: 。
②若有标准状况下2.24 LNO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为 mol。
(2)某小组在右室装有10 L 0.2 mol·L-1硝酸,用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。
①实验前,配制10 L 0.2 mol·L-1硝酸溶液,需量取 mL的密度为1.4 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸。
②电解过程中,有部分NO转化为HNO2。实验结束时,测得右室溶液中含3 molHNO3、0.1 molHNO2,同时左室收集到标准状况下28 L H2。计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气中不含氮氧化物,写出计算过程)。
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现有苯甲酸、苯酚溶于乙醇所得的混合液,某同学设计方案分离三种物质,并检验其中的某些离子和物质。
已知:(1)酸性强弱:HCl>苯甲酸>H2CO3>苯酚> HCO3- (2)部分物理参数如下:
密度 (g·mL-1) | 熔点 (℃) | 沸点 (℃) | 溶解性 | |
苯甲酸 | 1.2659 | 122.13℃ | 249℃ | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 |
苯酚 | 1.07 | 40.6 | 181.9 | 易溶于乙醇、乙醚,65℃以上能与水互溶 |
乙醇 | 0.79 | -114.3 °C | 78.5 | 与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂 |
供选择试剂:10%氢氧化钠溶液、0.1mol/L盐酸、0.1mol/LNa2CO3、0.1mol/L NaHCO3、浓溴水、生石灰、0.1mol/L FeCl3、0.1mol/L BaCl2、CO2、0.1mol/L溴水、澄清石灰水
(1)分离物质流程如下:
①物质C是_____________,操作IV是_____________。
②操作III发生的主要化学反应方程式_________________ _______________________________。
③混合液2中加入生石灰的原因是_______。
(2)该同学检验混合液1中是否含有苯酚和NaHCO3,以证明酸性的强弱。
实验步骤 | 现象和结论 |
①取少量混合液1于试管,滴加________________________, 振荡,静置 | |
②取少量步骤①上层清夜于试管,滴加__________________ ____________________________________________________ | 澄清石灰水变浑浊 说明混合液1含有HCO3- |
③另取少量混合液1于试管,滴加___________________,振荡 | _________________________, 说明混合液1不含有酚羟基 |
(3)称取2.0g苯甲酸和苯酚的混合固体溶于足量乙醇中,滴加足量饱和NaHCO3溶液,测得放出的CO2(标准状况下,不考虑CO2溶于水)为33.6mL ,则苯甲酸的质量分数为_________________________(只列式,不计算),结果为________。(结果保留1位小数)(苯甲酸的相对分子质量为122,苯酚相对分子质量为94)
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(8分)将一定质量的Mg-Al合金投入500 mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加 5 mol· L-1 NaOH溶液至过量,生成的沉淀质量与加入的NaOH溶液的体积关系如下图所示。
求: (1)原合金中Mg、Al质量各多少克? Mg________g , Al________g。
(2)b-c段反应的离子方程式为________
(3) HCl物质的量浓度________mol/L
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H2还原CuO所得的红色固体可能是Cu与Cu2O的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。现有8g CuO被H2还原后,得到红色固体6.8g。
(1)6.8 g上述混合物中含Cu与Cu2O的物质的量之比是 ;
(2)若将6.8 g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体 g;
(3)若将6.8 g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应,生成标准状况下1.568 L的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分及物质的量之比是 ;
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硫酸是重要的化工产品,在基础化学实验中,有着重要的作用。
(1)物质的量浓度为18.4mol/L,质量分数为0.98的浓硫酸吸收水蒸气时,当其质量分数下降到0.87(密度1.8g•cm-3)以下时,则失去干燥能力。 质量分数为0.87的硫酸的物质的量浓度为
________(保留两位小数,下同)。50mL 18.4mol/L的浓硫酸作为干燥剂时,最多可吸水___________g。
(2)工业上以高岭土和硫酸.氨气为原料制取铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和硫酸铝,反应原理如下(忽略高岭土其他成分与硫酸的反应):
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O…………①
Al2(SO4)3 + H2SO4 + 2NH3 → 2NH4Al(SO4)2 …………②
某工厂欲同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时氧化铝和硫酸的物质的量之比是________
(3)硫酸工业上大多用接触法制硫酸(设空气中氧气的体积分数为20%),为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为_____。
(4)将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室,气体体积减少了5%(同温同压下测定),试计算SO2的转化率
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金属元素及其化合物在科学研究和生产生活中有着广泛的用途
(1)氢气还原氧化铜时,产生的红色物质,冷却后加入稀硫酸发现溶液呈淡蓝色,写出该现象发生的离子方程式__________________________。
(2)取铝合金(含铝90%)1.5 g 与适量的 盐酸恰好完全反应(合金中其它成分不参加反应)。滤去不溶物,向滤液加入0.6 mol•L-1 的氨水使Al3+ 恰好完全沉淀。上述铝合金和盐酸反应的过程中生成氢气_____L(标准状况)。使Al3+ 恰好完全沉淀时,消耗氨水____mL。
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(10分)向200 mL ,某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应,测得最后溶液的pH>7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分,可能是____________________;如果是多种成分,可能是__________________________。
(2)在上述所得溶液中,逐滴缓慢滴加2 mol·L-1的盐酸,所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①加入盐酸200 mL之前,无气体产生,写出OA段发生反应的离子方程式______________________________________________________。
②B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是__________ (溶液体积的变化忽略不计)。
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血液中葡萄糖含量(血糖)过高会引发糖尿病,低血糖又会导致人易发生昏厥。正常人的血糖应在3.9mmol·L-1~6.2 mmol·L-1。某人血样经检验后得知血糖的质量分数为0.1%,如果血液的密度按照1g·mL-1,通过计算说明此人血糖是否正常?(1 mmol·L-1=0.001 mol·L-1,葡萄糖的相对分子质量为180)
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镁铝碱式碳酸盐[MgaAlb(OH)c(CO3)d·x H2O]阻燃剂具有阻燃、消烟、填充等功能,是一种不溶于水的新型无机阻燃剂。
(1)将MgaAlb(OH)c(CO3)d·x H2O表示成氧化物形式 。
(2)为确定镁铝碱式碳酸盐的组成,进行如下实验:
准确称取15.050 g样品进行灼烧至恒重,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。分析测得残留物中MgO为6.000 g,Al2O3为2.550 g,通过计算确定该镁铝碱式碳酸盐的化学式。(写出计算过程)
(3)该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl2、NaAlO2、NaOH和Na2CO3反应制备,制备的化学方程式为 。
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取100mLNa2CO3和Na2SO4的混合液,加入过量BaCl2溶液后得到10.21g白色沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀质量减少到2.33g,并有气体放出。试计算:
①原混合物中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度。
②产生的气体在标准状况下的体积。
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