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金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系.请回答下列问题:(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫.反应为:2CO(g)+SO2(g)
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金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系.请回答下列问题:
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(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫.反应为:
2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l)△H=-270KJ.mol-1其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,不考虑催化剂的价格因素,选择___为该反应的催化剂较为合理.(选填序号)
a.Cr2O3 b.NiO c.Fe2O3
选择该催化剂的理由是:___.
某科研小组用选择的催化剂,在380℃时,研究了n(CO):n(SO2)分别为1:1、3:1时,SO2转化率的变化情况(图2).则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为___.
(2)科研小组研究利用铁屑除去地下水中NO3-的反应原理.
①pH=2.5时,用铁粉还原KNO3溶液,相关离子浓度、pH随时间的变化关系如图3(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前发生反应的离子方程式___;t1时刻后,反应仍在进行,溶液中NH
的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有明显变化,可能的原因是___.
②若在①的反应中加入活性炭,可以提高除去NO3-的效果,其原因可能是___.正常地下水中含有CO32-,会影响效果,其原因有:a.生成FeCO3沉淀覆盖在反应物的表面,阻止了反应的进行;b.___.
(3)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环保等优点,可用于电动汽车.电池反应为:FePO4+Li
LiFePO4
PO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质.放电时电池正极反应为___.
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(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫.反应为:
2CO(g)+SO2(g)
催化剂 |
|
a.Cr2O3 b.NiO c.Fe2O3
选择该催化剂的理由是:___.
某科研小组用选择的催化剂,在380℃时,研究了n(CO):n(SO2)分别为1:1、3:1时,SO2转化率的变化情况(图2).则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为___.
(2)科研小组研究利用铁屑除去地下水中NO3-的反应原理.
①pH=2.5时,用铁粉还原KNO3溶液,相关离子浓度、pH随时间的变化关系如图3(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前发生反应的离子方程式___;t1时刻后,反应仍在进行,溶液中NH
+ 4 |
②若在①的反应中加入活性炭,可以提高除去NO3-的效果,其原因可能是___.正常地下水中含有CO32-,会影响效果,其原因有:a.生成FeCO3沉淀覆盖在反应物的表面,阻止了反应的进行;b.___.
(3)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环保等优点,可用于电动汽车.电池反应为:FePO4+Li
放电 |
|
充电 |
PO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质.放电时电池正极反应为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源,故选Fe2O3作催化剂,n(CO):n(SO2)越大,二氧化硫的转化率越大,故曲线a表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线,
故答案为:c;Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源;a;
(2)①根据图示可知,t1时刻前,NO3-、H+浓度逐渐减小,是Fe与硝酸反应生成Fe2+、NH4+与水,反应离子方程式为:4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;
t1后溶液pH较大,Fe2+水解生成Fe(OH)2,溶液中Fe2+浓度没有明显变化,
故答案为:4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;t1后溶液pH较大,Fe2+水解生成Fe(OH)2;
②活性炭和铁构成了原电池,加快反应速率,可以提高除去NO3-的效果,CO32-消耗H+,溶液酸性减弱,效果降低,
故答案为:活性炭和铁构成了原电池,加快反应速率;CO32-消耗H+,溶液酸性减弱,效果降低;
(3)负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质,放电时电池正极发生还原反应,FePO4获得电子,与Li+结合生成LiFePO4,正极电极反应式为:FePO4+Li++e-=LiFePO4,
故答案为:FePO4+Li++e-=LiFePO4.
故答案为:c;Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源;a;
(2)①根据图示可知,t1时刻前,NO3-、H+浓度逐渐减小,是Fe与硝酸反应生成Fe2+、NH4+与水,反应离子方程式为:4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;
t1后溶液pH较大,Fe2+水解生成Fe(OH)2,溶液中Fe2+浓度没有明显变化,
故答案为:4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;t1后溶液pH较大,Fe2+水解生成Fe(OH)2;
②活性炭和铁构成了原电池,加快反应速率,可以提高除去NO3-的效果,CO32-消耗H+,溶液酸性减弱,效果降低,
故答案为:活性炭和铁构成了原电池,加快反应速率;CO32-消耗H+,溶液酸性减弱,效果降低;
(3)负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质,放电时电池正极发生还原反应,FePO4获得电子,与Li+结合生成LiFePO4,正极电极反应式为:FePO4+Li++e-=LiFePO4,
故答案为:FePO4+Li++e-=LiFePO4.
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