研究表明,氮氧化物和二氧化硫等气体与雾霾的形成有关(如图所示)。
(1)过程①中NOx(x=1或2)发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)气体A的化学式是________。
(3)过程②的化学方程式是________。
(4)已知:2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H1= -a kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2= -b kJ/mol
家庭常用燃料液化石油气中含有微量H2S,在燃烧过程中会产生SO2。该反应的热化学方程式是____________。
氧化 NH3 2SO2+O22SO3 2H2S(g)+3O2(g) == 2SO2(g)+2H2O(l) △H= -(a+2b) kJ/mol
【分析】
由图可知:燃料产生的氮氧化物转化成最高价氮的氧化物,并和水反应生成硝酸,进一步与NH3生成铵盐;产生的二氧化硫转化成最高价硫的氧化物SO3,并与水形成硫酸,进一步与氨气生成硫酸铵;两种铵盐和燃料燃烧产生的颗粒物形成雾霾。在此认识基础上对本题做出解答。
【详解】
(1)NO或NO2生成N2O5,N化合价升高,被氧化,发生氧化反应,故答案为:氧化
(2)与HNO3或H2SO4反应生成相应铵盐的气体是NH3,故答案为:NH3
(3)SO2生成SO3需要在催化剂作用下发生:2SO2+O22SO3,故答案为:2SO2+O22SO3
(4)由反应:2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ①S(s)+O2(g)=SO2(g)②,由盖斯定律可知①+2×②得到H2S燃烧生成SO2的反应:2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) △H,故△H=△H1+2△H2=-(a+2b) kJ/mol,则该反应的热化学方程式为:2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) △H =-(a+2b) kJ/mol,故答案为:2H2S(g)+3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(l) △H =-(a+2b) kJ/mol
【点睛】
焓变随热化学方程式变化的运算规则为:方程乘以某数,则焓变也乘以该数;方程相加减,则焓变也相加减。
水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题,我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的正五价砷[As(V )],其机制模型如图。
资料:
I.酸性条件下●为主要的自由基,中性及弱碱性条件下●和●OH同时存在,强碱性条件下,●OH为主要的自由基。
II. Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH
离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe2+ | 7.04 | 9.08 |
Fe3+ | 1.87 | 3.27 |
(1)砷与磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一个电子层。
①砷在元素周期表中的位置是____________________。
②砷酸的化学式是__________________________,其酸性比H3PO4__________________________
(填“强”或“弱”)。
(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe2+,Fe2+与反应生成Fe3+和自由基,自由基具有强氧化性,利于形成Fe2+和Fe3+,以确保As( V)去除完全。
①零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是________________________。
②Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是________________________________。
(3)不同pH对As(V)去除率的影响如图。5 min内pH=7和pH=9时去除率高的原因是________________。
下表各组物质(或者它们的溶液)通过一步反应可实现如图所示的转化的是
选项 | X | Y | Z |
|
A | Si | Na2SiO3 | H2SiO3 | |
B | S | H2S | SO2 | |
C | Al2O3 | NaAlO2 | Al2(SO4)3 | |
D | Mg(OH)2 | MgCO3 | MgCl2 |
A.A B.B C.C D.D