对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
请回答以下问题:
22.硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以弱酸H3AsO3形式存在)含量极高,为控制砷的排放,某工厂采用化学沉降法处理含砷废水。
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子多2个电子层,砷在元素周期表的位置为 ,AsH3的稳定性比NH3的稳定性 (填“强’’或“弱’’);
②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷,生成难溶的三硫化二砷,该反应的离子方程式为 ;
23.砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据下图写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式: 。
24.砷酸盐可发生如下反应:AsO43-+2I﹣+2H+AsO33-+I2+H2O。下图装置中,C1、C2是石墨电极。
①A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液,B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液,当连接开关K,并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C2上发生的电极反应是 。
②该电池工作时,当外电路转移4NA e— 时生成 mol I2。
25.利用24中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:
①将试样溶于NaOH溶液,得到含AsO43-和AsO33-的混合溶液。已知:As2O3与NaOH溶液反应生成AsO33-,则As2O5与NaOH溶液反应的离子方程式是 ;
②上述混合液用0.02500 mol·L-1的I2溶液滴定,消耗I2溶液20.00 mL。滴定完毕后,使溶液呈酸性,加入过量的KI,析出的I2又用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。( 已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI ,MAs =75)试样中As2O5的质量是 g。
3.酸雨形成的示意图如右图。下列说法中,不正确的是
9.为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。
Ⅰ.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变
d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 + O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(3)在T(1)T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示,根据图像判断反应N2(g) + O2(g)2NO(g)的△H________0(填“>”或“<”)。
(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化如图所示:
写出该反应的热化学方程式:_______________________________________________。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1) 在体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:
测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为_________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通人6molCO,此时v(正)_____ v(逆)(选填“>”、“<”或“=”),判断的理由是__________。
(2) 一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将amol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在,则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=______________________(用含a和b的代数式表示)。
3.根据表中信息判断,下列选项正确的是( )
①第四周期第VA族;弱
①砷是氮的同族元素,比氮原子多2个电子层,则As位于第四周期第VA族,由同主族位置和元素周期律可知,非金属性N>As,则As的气态氢化物的稳定性比NH3弱;②据题意可写出反应的离子方程式:2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O
本题以砷元素为载体考查了元素周期律的应用,热化学方程式的书写,原电池工作原理的分析,氧化还原滴定的计算等知识点,在解题过程中一定要细心。
本题在氧化还原滴定的计算过程中容易犯错。
As2O5(s) = As2O3(s) + O2(g) H= +295.4 kJ·mol-1
由图象可知,As2O5分解为As2O3需要吸收的热量为-619kJ·mol-1-(-914.6kJ·mol-1)= + 295.4 kJ·mol-1,则热化学方程式As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g)△H = +295.4 kJ·mol-1;
本题以砷元素为载体考查了元素周期律的应用,热化学方程式的书写,原电池工作原理的分析,氧化还原滴定的计算等知识点,在解题过程中一定要细心。
本题在氧化还原滴定的计算过程中容易犯错。
① AsO43-+ 2e- + 2H+ = AsO33-+ H2O
①B中滴加浓盐酸时发生AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O,A中C1棒为负极,发生2I--2e-=I2,C2为正极发生还原反应,电极反应为AsO42-+2H++2e-=AsO32-+H2O;②由2I--2e-=I2可知该电池工作时,当外电路转移4NA e— 时生成2mol I2
本题以砷元素为载体考查了元素周期律的应用,热化学方程式的书写,原电池工作原理的分析,氧化还原滴定的计算等知识点,在解题过程中一定要细心。
本题在氧化还原滴定的计算过程中容易犯错。
① As2O5 + 6OH- = 2AsO43-+ 3H2O
(4)①根据反应物和生成物可写出反应的离子方程式为As2O5 + 6OH- = 2 AsO43- + 3H2O;
②根据2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可知反应中消耗的碘的物质的量是0.03L×0.1mol/L×=0.0015mol,而加入的碘是0.025mol/L×0.02L=0.0005mol,所以由AsO42-氧化生成的碘是0.0015mol-0.0005mol=0.001mol,则根据方程式AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O可知AsO42-的物质的量是0.001mol。所以由As2O5 + 6OH- =2 AsO43- + 3H2O可知As2O5的物质的量是0.001mol÷2=0.0005mol,其质量是0.0005mol×230g/mol=0.115g。
本题以砷元素为载体考查了元素周期律的应用,热化学方程式的书写,原电池工作原理的分析,氧化还原滴定的计算等知识点,在解题过程中一定要细心。
本题在氧化还原滴定的计算过程中容易犯错。