26. (15分)SO2为大气污染物,研究它的性质对环境治理具有重要意义。在铝基氧化铜作催化剂时,
可利用天然气脱除二氧化硫,并回收单质硫(熔点为112.8℃,沸点为444.6℃)。
X
SO2
CH4
铝基氧化铜催化剂
浓硫酸 冷水
A
B
C
D
澄清石灰水 品红溶液 酸性高锰
酸钾溶液
E F
G
(1)①装置中导管的作用是:______________________________。
②用装置A制取SO2,则试剂的组合最好是_________(填字母)。
a. 18.4 mol/L H2SO4+Cu b. 4 mol/L HNO3+Na2SO3 c. 60% H2SO4+2SO3 ③水与Al4C3在装置A中制取甲烷,其化学方程式为:
____________________________________________________________。
(2)利用制得的CH4和SO2并结合B~G装置验证反应产物: CH4+2SO2
2S+CO2+2H2O生成的单质S和CO2。
①B装置有三个作用,分别是________________________、
②实验装置依次连接的合理顺序为B、_____________________(每个装置只用一次)。 ③证明有CO2产生的现象为_____________________________。
④G装置中发生反应的离子方程式为_____________________________。
27.(14分)甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。 (1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 J/mol ② 2CO (g)+ O2(g) === 2CO2(g) ΔH=-566.0 J/mol ③ H2O(g) ===H2O(l) ΔH=-44.0 J/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。 (2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题: ①600时,Y点甲醇的
υ(逆) υ(正)(填“>”或“<”)
②若改变条件使之从Y点到点,则改变条件可以是_ 。
③有同学计算得到在t1时,该反应的 平衡常数为8.1 mol·L你认为是否一定正确? , 请说明理由 。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(I)和(II)分别进行催化CH3OH的脱氢实验:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),CH3OH的浓度(mol·L)随时间t (min)变化如下表: 序温度 0 10 20 30 40 50 -1
-1
号 ① ② ③
T1 T1 T2 0.050 0.050 0.10 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480 0.0488 0.0484 0.0480 0.0480 0.0480 0.094 0.090 0.090 0.090 0.090
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)= ; 实验温度T1 T2(填“>”、“<”);
催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co氧化成Co,然后Co将甲醇氧化成CO2和H(用石墨烯吸附除去Co)。现用如右图所示装置模拟上述过程, 除去甲醇的离子方程式为 。
28.(14分)利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下:
已知:铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
铜镉渣
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L计算):
氢氧化物 开始沉淀的pH Fe(OH)2 6.5 Fe(OH)3 1.5 Cd(OH)2 7.2 Mn(OH)2 8.2 -1
+
2+
2+
3+
3+
稀硫酸 Zn、Sb2O3 先加KMnO4、再加ZnO 浸出 除钴 除铁 电解 单质镉 铜渣 含钴废渣 MnO2、Fe(OH)3 电解废液 沉淀完全的pH 9.9 3.3 9.5 10.6 (1)为了提高铜镉渣浸出的速率,可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③ 等。已知浸出的金属离子均为二价,写出浸出钴的化学方程式 。
(2)除钴的过程中,需要加入活化剂Sb2O3,锌粉会与Sb2O3、Co的溶液形成微电池并产生合金CoSb。该微电池的正极反应式为 。 (3)除铁的过程分两步进行:
①先加入适量MnO4,发生反应的离子方程式为 , ②再加入nO控制反应液的pH范围为 。
(4)除铁过程第①步,若加入MnO4时条件控制不当,MnO2会继续反应,造成的结果是 , 若加入的MnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证 。 (5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质
是 。
(6)处理含镉废水常用化学沉淀法,以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25℃): sp(CdCO3)=5.2×10
2+
-12
2+
, sp(CdS)=3.6×10
-29
,sp(Cd(OH)2)=2.0×10
-16
,根据上述信息:
沉淀Cd效果最佳的试剂是 。 a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11,此时溶液中c(Cd)= 。
29.(7分)某研究小组以番茄植株为材料进行相关研究,结果如图所示。请回答问题。
2+
(1)甲图中,与P点相比,导致Q点单株番茄光合强度较低的外因主要是____(写出二种)。 (2)图乙中,C点时叶绿体内ATP的移动方向是_______,F点时叶肉细胞中能产生ATP的细胞器是_______。
(3)将对称番茄叶片的左侧遮光、右侧曝光(如图丙),并采用适当的方法阻止两侧之间的物质转
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