学年北京高三化学总复习下学期无机综合专题训练Word文件下载.docx
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D.同化、氨化过程中,氮元素均从无机物转移至有机物
(2)硝化过程中,NH3转化成HNO2的反应的化学方程式为。
反硝化
细菌
(3)反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:
5CH3OH+6NO3-□N2↑+4HCO3-+□+□
(4)利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式:
。
共价键
N≡N
H—H
N—H
断开1mol共价键所需能量(kJ)
946
436
391
(5)电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。
电解法合成氨的两种原理及装置如图2和图3所示。
①图2中,A电极上通入的X为。
②图3中,D电极上的电极反应式为。
③若图2和图3装置的通电时间相同、电流强度相等,电解效率分别为80%和60%,则两种装置中产生氨气的物质的量之比为。
图2图3
答案
硝化细菌
(1)BC
(2)2NH3+3O22HNO2+2H2O
(3)5CH3OH+6NO3-3N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·
mol-1
(5)①H2②N2+3H2O+6e-2NH3+3O2-③4∶3
2、NOx会造成大气污染,在工业上采用多种方法进行处理。
.氧化法:
烟气中的NO经O3预处理后转化为NO2,再用CaSO3悬浊液吸收NO2。
已知:
常温下,CaSO4的沉淀溶解平衡常数数值为9.1×
10-6,CaSO3的沉淀溶解平衡常数数值为3.1×
10-7。
(1)NO与O3反应过程的能量变化如下:
NO被O3氧化的总反应是化合反应,该反应的热化学方程式为。
(2)将CaSO3悬浊液静置,取上层清液,测得pH约为8,用化学用语解释其原因为
。
(3)用CaSO3悬浊液吸收NO2,将其转化为HNO2,该反应的化学方程式为。
(4)在实际吸收NO2的过程中,通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体,提高NO2的吸收速率,从溶解平衡的角度解释其原因:
。
.选择性非催化还原法:
该反应不使用催化剂,但必须在高温有氧下利用NH3做还原剂与NOx进行选择性反应:
4NH3+4NO+O23N2+6H2O
不同温度(T)下,反应时间(t)与NO浓度的关系如右图所示。
(5)判断该反应为(填“吸热”或“放热”)反应,说明理由:
。
答案:
(1)3NO(g)+O3(g)3NO2(g)ΔH=-317.3kJ•mol﹣1
(2)SO32-+H2OHSO3-+OH-(多答CaSO3的沉淀溶解平衡不扣分)
(3)CaSO3+2NO2+H2O2HNO2+CaSO4
(4)CaSO3浊液中存在:
CaSO3(s)Ca2+(aq)+SO32-(aq),加入Na2SO4固体,由于CaSO4的Ksp较小,SO42-与Ca2+结合生成CaSO4沉淀,c(Ca2+)减小,平衡正向移动,导致c(SO32-)增大,从而使NO2的吸收速率加快
(5)放热(此空1分)
由图像中T1下反应先达平衡可推断T1>
T2,由T1(高温)时NO的平衡浓度高可推断正反应是放热反应
3、为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx,研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
(1)向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是______。
(2)选择性催化还原法(SCR)“脱硝”。
在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。
NH3还原NO的化学方程式是______。
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。
控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2、NO转化为SO42−、NO3−,均为放热反应。
①在图1中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图。
②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是______。
一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图2,SO2的脱除率高于NO,
可能的原因是____(写出1种即可)。
④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1,50℃时的脱除率见图2,则此吸收液中烟气转化生成的NO3−和Cl−的物质的量之比为_。
(12分,每空2分)
(1)2CaCO3+2SO2+O2=====2CaSO4+2CO2
(2)4NH3+6NO=====5N2+6H2O
(3)①
②SO2+ClO−+H2O==SO42−+Cl−+2H+
③SO2在水中的溶解度大于NO;
SO2在溶液中的还原性强于NO;
SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO④2∶13
4、(12分)化学工作者一直在积极探索影响大气质量的因素及改善措施。
(1)硫酸盐是大气中可吸入颗粒物的主要成分之一,是在含水的气溶胶液滴中通过化学反应产生的。
①气溶胶属于胶体分散系。
当日光射入充满气溶胶的暗室时,可观察到____效应。
②大气中的SO2
转化为硫酸盐的过程中,以下物质能起氧化作用的是(填字母序号)。
a.O2
b.H2S
c.NH3
d.O3
③有研究者发现特定条件下,大气中的NOx会成为氧化SO2
的主要物质,于是认为,当城市大气中的可吸入颗粒物严重超标时,应采取汽车限行措施。
原因是_________。
(2)燃煤烟气中含有NOx和SO2。
工业上常用亚氯酸钠(NaClO2)对燃煤烟气进行脱硝和脱硫处理。
已知:
酸性条件下,ClO2—会转化成ClO2和Cl—。
ClO2是黄绿色、易溶于水的气体,具有强氧化性,可氧化NOx或SO2。
I.在实验室模拟脱硝过程:
调节NaClO2
吸收液的pH
为5,向其中通入含NO
的模拟烟气。
①测得脱硝反应后,溶液中的阴离子为NO3—和Cl—,则脱硝反应的离子方程式为_______。
②测得脱硝效率(即NO
的吸收率)随温度变化的曲线如下图所示。
结合已知信息分析,温度大于50℃时,随温度升高脱硝效率下降的原因是____________。
Ⅱ.在实验室模拟同时脱硝、脱硫过程:
调节NaClO2吸收液的pH为5,向其中通入含SO2
和
NO
(体积比2
:
1)的模拟烟气。
③测得脱硝、脱硫反应后,溶液中的阴离子为NO3-、SO42-
和Cl-,其中c(SO42-)=
a
mol/L,c(Cl-)=bmol/L,已知脱硫效率为100%,计算脱硝效率为_________。
答案(共12分,每空2分)
(1)①丁达尔②ad
③汽车尾气中含NOx,能将SO2氧化成硫酸盐,从而增加大气中可吸入颗粒物含量
(2)①5NO+3ClO2+4H2O5NO3-+3Cl-+8H+
(或4NO+3ClO2-+2H2O4NO3-+3Cl-+4H+)
②吸收液pH为5,显酸性,NaClO2转化成ClO2,温度升高,ClO2气体容易从溶液体系中逸出,使脱硝反应难以发生③[(8b-4a)/3a]×
100%
5、氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。
(1)将氯气通入水中制得氯水,氯水可用于漂白,其中起漂白作用的物质是________(填写化学式)。
(2)“84”消毒液也可用于漂白,其工业制法是控制在常温条件下,将氯气通入NaOH溶液中,反应的离子方程式为________。
(3)同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况,做了如下实验:
步骤1:
将5mL市售“84”消毒液稀释100倍,测得稀释后溶液的pH=12;
步骤2:
将稀释后溶液各20mL分别加入3个洁净的小烧杯中;
步骤3:
用H2SO4溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4。
(溶液体积变化忽略不计)
步骤4:
在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,记录如下:
烧杯
溶液的pH
现象
a
10
10min后,红纸基本不褪色;
4h后红纸褪色
b
7
10min后,红纸颜色变浅;
c
4
10min后,红纸颜色变得更浅;
已知,溶液中Cl2、HClO和ClO-物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如下图所示:
αα
由实验现象可获得以下结论:
溶液的pH在4~10范围内,pH越大,红纸褪色________。
结合图像进行分析,b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是________。
(4)由于氯气会与自来水中的有机物发生反应生成对人体有害的物质,人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂,如ClO2气体就是一种新型高效含氯消毒剂。
一种制备ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中,反应的离子方程式为________。
另一种制备ClO2的方法是用NaClO3与盐酸反应,同时有Cl2生成,产物中Cl2体积约占1/3,每生成0.5molClO2,转移________mole-。
答案
(1)HClO(1分)
(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(3)①越慢(或“越困难”,答“程度越小”不给分)
②b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH,HClO浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢
(4)①SO2+2ClO3-2ClO2+SO42-②0.5
6、七铝十二钙(12CaO·
7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:
25℃时,Ksp(CaCO3)=2.8×
10-9;
Ksp(CaSO4)=3.2×
10-6。
(1)煅粉主要含MgO和________。
(2)废铝片用氢氧化钠溶液洗涤时往往有气泡产生,原因是(写离子方程式)
洗涤废液中重要溶质是偏铝酸钠,加入碳酸氢钠有沉淀产生,原因是(写离子方程式)
(3)浸取煅粉的NH4NO3溶液显酸性,用化学用语表示其原因是。
(4)用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是。
(5)滤液I中的阴离子有OH-和;
若滤液I中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低。
(6)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解质溶液为Na2CO3溶液,电解总反应的离子方程式为。
(7)2015年斯坦福大学研究人员研制出一
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