(1)步骤I制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成 NaClO3和NaCl,其离子方程式为 ;实验中控制温度计温度除用冰水浴外,还需采取的措施是 。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4•H2O的装置如图﹣1所示。 NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 ;使用冷凝管的目的是 。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣随pH的分布如图﹣2所示,Na2SO3的溶解度曲线如图﹣3所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备 NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为 。
②请补充完整由 NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案: ,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
20.(14分)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)═HNO3(aq)+HNO2(aq)△H=﹣116.1 kJ•mol﹣1
3HNO2(aq)═HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)△H=+75.9k J•mol﹣1
反应3NO2(g)+H2O(l)═2HNO3(aq)+NO(g)的△H= kJ•mol﹣1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式: 。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式: 。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为 mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图﹣1)。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图﹣2所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的原因是 ;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是 。
【化学--选修3:物质结构与性质】
21.(12分)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42﹣和NO3﹣,NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)SO42﹣中心原子轨道的杂化类型为 ;NO3﹣的空间构型为 (用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为 。
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 (填化学式)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ):n(π)= 。
(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
【化学--选修5:有机化学基础】
22.3,4﹣亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4﹣亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为:
3+2KMnO4→2++2MnO2+H2O
实验步骤如下
步骤1:向反应瓶中加入3,4﹣亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80℃滴加KMnO4溶液。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。
骤3:对合并后的溶液进行处理。
步骤4:抽滤,洗涤,干燥,得3,4﹣亚甲二氧基苯甲酸固体
(1)步骤1中,反应结束后,若观察到反应液呈紫红色,需向溶液中滴加 NaHSO3溶液,HSO3﹣转化为 (填化学式);加入KOH溶液至碱性的目的是 。
(2)步骤2中,趁热过滤除去的物质是 (填化学式)。
(3)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为 。
(4)步骤4中,抽滤所用的装置包括 、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。