SO2 和 NOx 都是大气污染物。
(1)利用氨水可以将 SO2 和 NO2 吸收,原理如下图所示:
NO2 被吸收的离子方程式是__________________。
(2)湿法吸收工业尾气中的NO2,常选用纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐,其反应的离子方程式是(已知酸性HNO2>H2CO3)______________。
(3)用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等),会产生O3等强氧化性微粒。烟气经下列过程可获得化肥。
该化肥中含有的离子是、___________(填离子符号)。
(4)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx 排放。
I.SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为 NH3 和 CO2,该反应的化学方程式是________________。
②反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式是_________________。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4 的形成_____________________。
II.NSR(NOx 储存还原)工作原理:NOx 的储存和还原在不同时段交替进行,如下图所示。
①通过 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互转化实现 NOx 的储存和还原。储存 NOx 的物质是___________________,生成 Ba(NO3)2 的化学方程式是 _______________。
②用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2 的催化还原过程,该过程分两步进行,下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2 与 Ba(NO3)2 的物质的量之比是___________。
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧气条件下 15NO 与 NH3 以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是 15N1.5N0.5O。将该反应的化学方程式补充完整:_____________ _________15N1.5N0.5O+________H2O
2NO2+4=N2+4+4H+ +2NO2=++CO2 、 CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑ 8NH3+6NO27N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4 BaO 2BaO+4NO+3O2=2Ba(NO3)2 8:1 1215NO+4NH3+O2 8 6
【解析】
(1) 根据流程图信息NO2被吸收时反应物为NO2、NH4HSO3,生成物有氮气,据此依据氧化还原反应的得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒书写离子反应方程式;
(2) 纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐,结合原子守恒和氧化还原反应电子守恒分析反应生成硝酸盐和亚硝酸盐;
(3) 用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等),会产生O3等强氧化性微粒,O3与烟气中的SO2、NO2、H2O反应生成的H2SO4和HNO3与注入的NH3反应,生成化肥硫铵和硝铵;
(4) I.先判断反应物和生成物,再结合电子守恒和原子守恒书写有关反应方程式;
II.①由图可知储存NOx的物质是BaO;
②第一步反应中H2被氧化生成水,氢元素化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价,生成氨气,结合得失电子数目相等计算;
③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15N1.5N0.5O,由N元素守恒可知15NO与NH3应为3:1,结合电子得失相等配平。
【详解】
(1) NO2被吸收时,反应物为NO2、NH4HSO3,二氧化氮中氮元素为+4价,生成物有氮气,所以亚硫酸氢根离子中硫被氧化成硫酸根离子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为2NO2+4=N2+4+4H+;
(2) 纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐,结合原子守恒和氧化还原反应电子守恒分析反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,反应的离子方程式为:+2NO2=++CO2;
(3) 用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等),会产生O3等强氧化性微粒,O3与烟气中的SO2、NO2、H2O反应生成的H2SO4和HNO3与加入的NH3发生如下反应:H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4、HNO3+NH3 =NH4NO3,该化肥中含有的离子是、、;
(4) I.①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,反应物为尿素和水,生成物为氨气和二氧化碳,根据原子守恒,反应的化学方程式为:CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑;
②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;
③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4;
II.①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质为BaO;储存时,氧化钡、一氧化氮和氧气反应生成 Ba(NO3)2的化学方程式是2BaO+4NO+3O2=2Ba(NO3)2;
②第一步反应中H2被氧化生成水,H元素的化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价,生成氨气,则1molBa(NO3)2生成氨气得到16mol电子,参加反应的氢气的物质的量为mol=8mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1;
③在有氧气条件下15NO 与 NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15N1.5N0.5O,由N元素守恒可知15NO与NH3应为3:1,1mol 15NO被还原得到1mol电子,若有3mol15NO参与反应,则3mol15NO被还原得到3mol电子,1molNH3被氧化失去4mol电子,根据电子守恒,参与反应的O2为0.25mol,即15NO、NH3、O2物质的量之比为3mol:1mol:0.25mol=12:4:1,可知反应的化学方程式为1215NO+4NH3+O2815N1.5N0.5O +6H2O。
【点睛】
配平氧化还原反应的一般步骤:①标好价:正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价;②列变化:列出元素化合价升高和降低的数值;③求总数:求元素化合价升高数和降低数的总数,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数;④配系数:用观察法配平其他各物质的化学计量数;⑤细检查:利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。
以煤、天然气和生物质为原料合成有机化合物日益受到重视。其中一种转化关系如下:
(1)B→C 反应类型是______________。
(2)E 是两种含碳碳双键的酯的混合物,C 与 D 反应得到 E 的化学方程式是_______________(写出一个即可)。
(3)以 A 为原料可以合成 D 的过程如下:
上述转化过程中方框里的物质或条件分别是:_________________、______________、_________________。
氧化反应 CH2=CHCOOH+ (或)+H2O Cl2 ClCH2CHClCH2Cl NaOH水溶液、加热
【解析】
CO与H2在催化剂作用下发生反应生成A(CH2=CHCH3),A被氧化剂氧化生成B(CH2=CHCHO),B催化氧化生成C(CH2=CHCOOH);油脂水解生成D(),C(CH2=CHCOOH)与D()发生酯化反应生成的分子式为C6H10O4的酯可能为,也可能为。
【详解】
(1) CH2=CHCHO→CH2=CHCOOH,即-CHO被氧化为-COOH,反应类型是氧化反应。答案为:氧化反应;
(2)E 是两种含碳碳双键的酯的混合物,其可能为或,CH2=CHCOOH与反应得到 E 的化学方程式是CH2=CHCOOH+ (或)+H2O。答案为:CH2=CHCOOH+ (或)+H2O;
(3) A为CH2=CHCH3,D为,以A 为原料合成 D,先在500℃的条件下与Cl2发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl,再与Cl2发生加成反应生成ClCH2CHClCH2Cl,最后在NaOH水溶液、加热条件下发生水解反应生成。由此得出,上述转化过程中方框里的物质或条件分别是:Cl2、ClCH2CHClCH2Cl、NaOH水溶液、加热。答案为:Cl2;ClCH2CHClCH2Cl;NaOH水溶液、加热。
【点睛】
分子中含有3个-OH,能与3个CH2=CHCOOH发生酯化反应,若我们忽视产物的分子式,很容易写出产物为三丙烯酸丙三酯。
下列反应中,属于加成反应的是
A.CH2=CHCH3 + Cl2CH2= CHCH2Cl + HCl
B.CH3CHO+H2CH3CH2OH
C.CH3CH2OHCH2=CH2 ↑+ H2O
D.2CH3CHO + O22CH3COOH
B
【解析】
A.丙烯的-CH3上的H原子被Cl替代,属于取代反应,A不符合题意;
B.醛中的碳氧双键打开,C原子和O原子分别和H相连,得到乙醇,是加成反应,B符合题意;
C.乙醇分子脱去-OH和1个H原子,得到CH2=CH2,是消去反应,C不符合题意;
D.乙醛被O2氧化生成乙酸,是氧化反应,D不符合题意;
答案选B。
下列物质能发生消去反应的是( )
A.CH3Cl B.
C. D.
B
【解析】
卤代烃分子中有β—H(与官能团相连的碳原子的邻位碳原子上的H)的,可以发生消去反应。
【详解】
A、分子中只有一个碳原子,故A不可能发生消去反应;
B、2-甲基-2-氯丙烷分子中有β—H,故B能发生消去反应;
C、该卤代烃分子中没有β—H, 故C不能发生消去反应;
D、该卤代烃分子中没有β—H,故D不能发生消去反应。
答案选B。
【点睛】
掌握卤代烃发生消去反应的条件是解答的关键,即与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子才能发生消去反应生成烯烃或炔烃。
下列有机物有顺反异构的是
A.乙烯 B.丙烯 C.1-丁烯 D.2-丁烯
D
【解析】
在烯烃中,每个双键碳原子上连两个不同原子或基团的烯烃存在顺反异构体。
A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,碳碳双键的碳原子上连接2个相同的H原子,不存在顺反异构,A不符合题意;
B.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,有个碳碳双键的碳原子上连接2个相同的H原子,不存在顺反异构,B不符合题意;
C.1-丁烯的结构简式为CH2=CHCH2CH3,有个碳碳双键的碳原子上连接2个相同的H原子,不存在顺反异构,C不符合题意;
D.2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3,每个双键碳原子上连接2个不同的原子或原子团,存在顺反异构,D符合题意;
答案选D。
本卷还有28题,登录并加入会员即可免费使用哦~
该作品由: 用户任明瑞分享上传
可圈可点是一个信息分享及获取的平台。不确保部分用户上传资料的来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系 可圈可点 ,我们核实后将及时进行处理。