【題目】H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列方法中的問題。
Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3 =S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+ O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3 +2H2O
(1)硫桿菌存在時,FeSO4被氧化的速率是無菌時的5×105倍,該菌的作用是______________。
(2)由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________。若反應溫度過高,反應速率下降,其原因是______________。
方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S
(3)隨著參加反應的n(H2O2)/n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。當n(H2O2)/n(H2S)=4時,氧化產(chǎn)物的分子式為__________。
Ⅱ.SO2的除去
方法1(雙減法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na2SO3溶液
(4)寫出過程①的離子方程式:____________________________;CaO在水中存在如下轉化:
CaO(s)+ H2O (l) =Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)
從平衡移動的角度,簡述過程②NaOH再生的原理______________________。
方法2:用氨水除去SO2
(5)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×105,H2SO3的Ka1=1.3×102,Ka2=6.2×108。若氨水的濃度為2.0 mol·L1,溶液中的c(OH)=_______ mol·L1。將SO2通入該氨水中,當c(OH)降至1.0×107 mol·L1時,溶液中的c( )/c()=_____________。
【答案】降低反應活化能(或作催化劑) 30 ℃、pH=2.0 蛋白質變性(或硫桿菌失去活性) H2SO4 2OH+SO2=+H2O 與Ca2+生成CaSO3沉淀,使Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)平衡正向移動,生成NaOH; 6.0×103 0.62
【解析】
(1)硫桿菌存在時,FeSO4被氧化的速率比無菌時更快,該菌的作用可能作該反應的催化劑,降低了反應活化能,因此加快了該化學反應速率,故答案為:降低反應活化能(或作催化劑);
(2)由圖可知,30℃、pH=2時Fe2+氧化速率最大,此時硫桿菌的催化效果最好。溫度太高,硫桿菌的蛋白質變性,使硫桿菌失去了活性,因而催化效果下降,反應速率減小,故答案為:30 ℃、pH=2.0;蛋白質變性(或硫桿菌失去活性);
(3)n(H2O2)/n(H2S)=4,假設H2O2物質的量為4mol,H2S的物質的量為1mol,H2O2做氧化劑,還原產(chǎn)物中O化合價為-2價,得電子總物質的量=4×2×[-1-(-2)]mol=8mol,H2S作還原劑,設氧化產(chǎn)物中S的化合價為x,則失電子總物質的量=1×[x-(-2)],得失電子總數(shù)相等,則8=1×[x-(-2)],解得x=+6,結合原子守恒可知,氧化產(chǎn)物為H2SO4,故答案為:H2SO4;
(4)NaOH溶液和少量SO2反應生成Na2SO3和H2O,離子方程式為:2OH+SO2=+H2O。NaOH再生的原因是:與Ca2+生成CaSO3沉淀,使Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)平衡正向移動,生成NaOH,故答案為:2OH+SO2=+H2O;與Ca2+生成CaSO3沉淀,使Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)平衡正向移動,生成NaOH;
(5)NH3·H2ONH4++OH-,Ka=,1.8×105=,解得:c(OH-)=6.0×103。c(OH)=1.0×107 mol·L1時,則c(H+)==1.0×10-7mol/L,HSO3-H++SO32-,Ka2=,==0.62,故答案為: 6.0×103;0.62。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)向下列裝置中緩慢通入氣體X,分別進行關閉和打開活塞K的操作,則品紅溶液和澄清石灰水中現(xiàn)象相同的一組是
選項 | A | B | C | D |
X | NO2 | SO2 | Cl2 | CO2 |
Y(過量) | 濃H2SO4 | NaHCO3飽和溶液 | Na2SO3溶液 | NaHSO3飽和溶液 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】浙江師范大學的研究團隊研究獲得了一類具有高活性和選擇性的鈣鈦礦光催化劑(),這一成果發(fā)表在2020年1月Chem. Mater.上。帶有負電荷的CsPbBr3將帶正電的固定在其表面,用于可見光驅動CO2還原。
(1)寫出Ni基態(tài)原子的價電子排布圖(軌道表達式)___________________。
(2)C、N、O、Cs、Pb元素第一電離能由大到小的順序是____________________。
(3)是二價陽離子,該離子中氮原子的雜化類型為_________,該離子結構中含有_________(填字母)。
a.離子鍵 b.配位鍵 C.π鍵 d.氫鍵
(4)某些氧化物的熔點數(shù)據(jù)如下表所示:
氧化物 | CO2 | Cs2O | PbO |
熔點/℃ | -56.6 | 490 | 888 |
解釋表中氧化物之間熔點差異的原因:______________________________。
(5)氮化鎵是一種半導體材料。晶胞結構可看作金剛石晶胞內部的碳原子被N原子代替,頂點和面心的碳原子被Ga原子代替。
①與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為__________;
②以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標。若沿y軸投影的晶胞中所有原子的分布圖如圖,則2、3、4原子的分數(shù)坐標不可能的是(________________)
a.(0.75,0.25,0.25) b.(0.25,0.75,0.75)
c.(0.25,0.75,0.25) d.(0.75,0.75,0.75)
③ GaN晶體中N和N的原子核間距為a pm,GaN摩爾質量為,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則GaN晶體的密度為___________()。
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【題目】硫及其化合物有許多用途,相關物質的物理常數(shù)如下表所示:
H2S | S8 | FeS2 | SO2 | SO3 | H2SO4 | |
熔點/℃ | -85.5 | 115.2 | >600(分解) | -75.5 | 16.8 | 10.3 |
沸點/℃ | -60.3 | 444.6 | -10.0 | 45.0 | 337.0 |
回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為__________形。
(2)圖(a)為S8的結構,其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為________。
(3)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構型為__________形,其中共價鍵的類型有__________種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為__________。
(4)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是__________。
(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為____________g/cm3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為__________nm。
晶胞有兩個基本要素:
(6)晶胞的一個基本要素:原子坐標參數(shù),表示晶胞內部各原子的相對位置,下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0,);C為(,,0)。則D原子的坐標參數(shù)為__________。
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【題目】如下圖是某種有機物分子的球棍模型圖。圖中的“棍”代表單鍵或雙鍵,不同大小的“球”代表三種不同的短周期元素的原子。對該有機物的敘述不正確的是( )
A.該有機物可能的分子式為C2HCl3
B.該有機物的分子中一定有
C.該有機物分子中的所有原子在同一平面上
D.該有機物可以由乙烯和氯化氫加成反應得到
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【題目】下列化學用語表示或描述不正確的是
A. Ca的電子排布式是[Ar]3d2
B. BF3 的VSEPR的模型名稱是平面三角形
C. NH4+中心原子N上的孤電子對數(shù)為0
D. 在[Cu(NH3)4]2+里,NH3的氮原子給出孤電子對,形成配位鍵
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【題目】某烴A是有機化學工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平,A在一定條件下可發(fā)生如圖所示的轉化,請回答下列問題:
(1)寫出A的電子式__________,E的結構簡式為__________
(2)寫出下列反應化學方程式,并注明③⑤反應類型
②_____________________________________________
③_____________________,反應類型________;
⑤_____________________,反應類型________;
(3)除去B中混有的少量雜質A,所用的試劑為__________
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【題目】2016年IUPAC命名117號元素為Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7。下列說法不正確的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)
C.Ts在同族元素中非金屬性最弱
D.中子數(shù)為176的Ts核素符號是
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【題目】硫酰氯(SO2Cl2)熔點-54.1℃、沸點69.2℃,在染料、藥品、除草劑和農用殺蟲劑的生產(chǎn)過程中有重要作用。
(1)SO2Cl2中S的化合價為_______,SO2Cl2在潮濕空氣中因水解“發(fā)煙”的化學方程式為________________。
(2)現(xiàn)擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯,實驗裝置如圖所示(夾持裝置未畫出)。
①儀器A的名稱為___________,裝置乙中裝入的試劑_____________,裝置B的作用是_______________________。
②裝置丙分液漏斗中盛裝的最佳試劑是________(選填字母)。
A.蒸餾水 B.10.0 mol/L濃鹽酸
C.濃氫氧化鈉溶液 D.飽和食鹽水
(3)探究硫酰氯在催化劑作用下加熱分解的產(chǎn)物,實驗裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫出)。
①加熱時A中試管出現(xiàn)黃綠色,裝置B的作用是 ____________。
②裝置C中的現(xiàn)象是___________,反應的離子方程式為___________________。
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