工業(yè)煙氣中含有NO,必須脫除后才能排放,某興趣小組為測(cè)定煙氣中NO的脫除效率,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:
(1)用Fe2+的EDTA絡(luò)合物作吸收液脫除NO原理為NO+[FeⅡ(EDTA)]2+=[FeⅡ(EDTA)(NO)]2+,依據(jù)該原理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)部分裝置如圖:
①連接好裝置,檢查氣密性完好后,通煙氣前應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是 通煙氣前用N2排盡裝置中的空氣通煙氣前用N2排盡裝置中的空氣。
②判斷裝置B中吸收液吸收NO達(dá)到飽和依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 裝置A和裝置C產(chǎn)生氣泡的速率相同裝置A和裝置C產(chǎn)生氣泡的速率相同。
(2)用H2O2氧化吸收液,通過(guò)測(cè)定氧化后溶液中NO3-含量來(lái)驗(yàn)證該吸收液的吸收效果。
①25℃時(shí),用不同pH的[FeⅡ(EDTA)]2+吸收液吸收NO,達(dá)飽和后用H2O2氧化,氧化后NO3-物質(zhì)的量濃度隨pH的變化如圖所示:
當(dāng)pH>4時(shí),NO3-濃度隨pH增大而變小,一方面是pH過(guò)大會(huì)抑制H2O2氧化時(shí)HO2-的產(chǎn)生,使氧化能力下降;另一方面是 pH增大促使Fe2+水解生成難溶的Fe(OH)2,溶液中[FeⅡ(EDTA)]2+濃度減小,導(dǎo)致其絡(luò)合的NO變少pH增大促使Fe2+水解生成難溶的Fe(OH)2,溶液中[FeⅡ(EDTA)]2+濃度減小,導(dǎo)致其絡(luò)合的NO變少。
②為了測(cè)定氧化吸收液過(guò)程中所消耗的H2O2的量,向吸收NO后的吸收液中加入H2O2,測(cè)得氧化過(guò)程中產(chǎn)生標(biāo)況下0.0224L O2,完全氧化后,測(cè)得氧化后的吸收液中含n(Fe3+)=0.500mol、n(NO3-)=0.500mol。那么氧化吸收液所消耗的H2O2的物質(zhì)的量為 1.002mol1.002mol。
(3)吸收液氧化后的再生。
已知吸收液氧化后的主要成分為[FeⅢ(EDTA)]3+,向氧化后的吸收液中 加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=12,過(guò)濾,得濾液A和濾渣,洗滌濾渣,把洗凈的濾渣溶解在稀H2SO4中,分批加入Fe粉,攪拌,至固體不再溶解時(shí)過(guò)濾,得FeSO4溶液;向?yàn)V液A中加入稀H2SO4調(diào)節(jié)pH=1,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過(guò)濾、洗滌,得白色固體EDTA,再將所得白色固體與FeSO4溶液混合,并調(diào)節(jié)溶液pH=4加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=12,過(guò)濾,得濾液A和濾渣,洗滌濾渣,把洗凈的濾渣溶解在稀H2SO4中,分批加入Fe粉,攪拌,至固體不再溶解時(shí)過(guò)濾,得FeSO4溶液;向?yàn)V液A中加入稀H2SO4調(diào)節(jié)pH=1,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過(guò)濾、洗滌,得白色固體EDTA,再將所得白色固體與FeSO4溶液混合,并調(diào)節(jié)溶液pH=4。
(已知EDTA溶液在pH=1時(shí)能析出白色EDTA固體,pH=12時(shí)Fe3+能從[FeⅢ(EDTA)]3+溶液中沉淀出來(lái):實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:NaOH溶液、Fe粉、稀H2SO4;除常用儀器外須使用儀器:砂芯漏斗)。
【考點(diǎn)】探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量.
【答案】通煙氣前用N2排盡裝置中的空氣;裝置A和裝置C產(chǎn)生氣泡的速率相同;pH增大促使Fe2+水解生成難溶的Fe(OH)2,溶液中[FeⅡ(EDTA)]2+濃度減小,導(dǎo)致其絡(luò)合的NO變少;1.002mol;加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=12,過(guò)濾,得濾液A和濾渣,洗滌濾渣,把洗凈的濾渣溶解在稀H2SO4中,分批加入Fe粉,攪拌,至固體不再溶解時(shí)過(guò)濾,得FeSO4溶液;向?yàn)V液A中加入稀H2SO4調(diào)節(jié)pH=1,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過(guò)濾、洗滌,得白色固體EDTA,再將所得白色固體與FeSO4溶液混合,并調(diào)節(jié)溶液pH=4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:6引用:1難度:0.5
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1.為測(cè)定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸)蒸出,再通過(guò)滴定測(cè)量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)a的作用是
發(fā)布:2025/1/18 8:0:1組卷:24引用:1難度:0.5 -
2.煤氣化是有效利用化石能源手段之一,有關(guān)反應(yīng)如下:
①C+H2OCO+H2 ②CO+H2O高溫CO2+H2一定條件
獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
[實(shí)驗(yàn)]使水蒸氣通過(guò)灼熱的焦炭,收集反應(yīng)后流出的氣體。
[提出假設(shè)]對(duì)氣體的成分提出了三種假設(shè)。
假設(shè)1:該氣體是 CO、H2。
假設(shè)2:該氣體是 CO、H2、H2O。
(1)假設(shè)3:
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)]
他們擬用下圖中提供的儀器,選擇必要的試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,實(shí)驗(yàn)前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡)。
(2)按氣流從左至右連接各儀器,用題中小寫字母表示接口的連接順序(儀器可重復(fù)使用):
混合氣→dc→
(3)儀器A中需加入試劑的是
(4)儀器B中需加入試劑的名稱是
[思考與交流]
(5)本實(shí)驗(yàn)的尾氣需要處理,處理的方法為
(6)某同學(xué)認(rèn)為增加焦炭的量可以提高化學(xué)反應(yīng)①的速率,你是否同意他的說(shuō)法,并簡(jiǎn)述理由發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:29引用:4難度:0.5 -
3.為探究礦石樣品X(僅含兩種元素)的組成和性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)并完成如圖實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)回答:
(1)X含有的元素
(2)X的化學(xué)式
(3)紅褐色沉淀C是
(4)氣體D通入足量H2O2中發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:13引用:3難度:0.7
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