(12分)工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的pH在5.0 ~ 6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用该原理处理污水,设计装置示意图如所示。
(l)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣.此时应向污水中加入适量的 。
a.HCl b.CH3CH2OH c.Na2SO4 d.NaOH
(2)电解池阳极实际发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是I. ;II. 。
(3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为
氧化剂,稀土金属材料做电极。正极的电极反应是 ;
(4)已知燃料电池中有1.6 g CH4参加反应,则C电极理论上生成
气体 L(标准状况).
(5)若将装置中的甲部分换为如图所示的装置,电解足量CuSO4,
电解后加入 可能恢复至原浓度。
(12分)利用所学化学反应原理,解决以下问题:
(1)某溶液含两种相同物质的量的溶质,且其中只存在OH一、H+、NH4+、Cl一四种离子,
且c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则这两种溶质是 。
(2)0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合,用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性: 。
(3)已知:Ksp(RX)=1.8×10-10,Ksp(RY)=1.5×10-16,Ksp(R2Z)=2.0×10-12,则难溶盐RX、RY和R2Z的饱和溶液中,R+浓度由大到小的顺序是 。
(4)向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH=13的Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的量
如右图所示,B点溶液的pH=7(假设体积
可以直接相加),则c(HCl)= mol·L-1.
(5)在温度、容积相同的3个密闭容器中,
按下表投入反应物,发生反应(H2(g)+
I2(g)2HI(g) △H=-14.9 kJ·mol-1),在恒温、恒容条件下, 测得反应达
到平衡时的数据如下表:
下列说法正确的是 。
A.+=1 B.2= C.a+b=14.9 D.c1=c2=c3
(12分)某短周期元素的原子最外层电子数为次外层的2倍,其单质甲可发生如下反应:甲+乙丙+丁+水。
(1)若丙为NO2。①甲与乙反应的化学方程式为 。
②NO2可作火箭重要燃料—肼(N2H4)的助燃剂。已知:
N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7 kJ·mol-1,
2N2H4(g) + 2NO2(g)=3N2(g) + 4H2O(g) △H=-1135.7 kJ·mol-1。
写出燃料—肼(N2H4)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式: 。
(2)若丙为SO2。
①把乙滴入硫酸铜晶体,观察到的现象是 。
②SO2能使酸性KMnO4溶液紫红色褪去,完成下列离子方程式:
MnO4- + SO2 + = Mn2+ + SO42- + H+
③SO2在一定条件下,发生:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H< 0反应。该反应的化学平衡常数K= (填表达式);反应达平衡时,若改变其中一个条件x,则符合图中曲线的是 (填序号)。
a.x表示温度,y表示SO2的物质的量
b.x表示压强,y表示SO2的转化率
c.x表示SO2的物质的量,y表示O2的物质的量
d.x表示SO3的物质的量,y表示化学平衡常数K
16分)现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F,其原子序数依次增大,其中B与C、D与F分别位于同一周期,A与D、C与F分别位于同一主族,且A、D两元素原子的质子数之和是C、F两元素原子质子数之和的一半。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)D离子的结构示意图 ;
F元素氧化物的晶体类型为 。
(2)比较B、C、D元素简单离子半径的大小: > > (填微粒符号)
(3)请说出C的氢化物比F的氢化物稳定的根本原因: ;
用高能射线照射液态水时,一个A2C分子能释放出一个电子,同时产生一种具有较
强的氧化性的阳离子,试写出阳离子的电子式: ,该阳离
子中存在的化学键有 ,并写出该阳离子与F氢化物的水溶
液反应的离子方程式: 。
(4)E是金属元素,且E单质可以与空气中的N2、CO2等反应,E的最高价氧化物的水化物难溶于水,已知298K时,该难溶物质的的KSP=5.6×10-12,若此时测得溶液pH
=13.00,则此温度下残留在溶液中的E离子物质的量浓度为 mol·L-1。
某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的BaSO4的Ksp大于c点对应的Ksp
下列离子方程式书写正确的是
A.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3 =2 FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
B.4mol/L的NaAlO2溶液和7mol/L的HCl等体积互相均匀混合
4AlO2-+7H++H2O=3Al(OH)3↓+Al3+
C.向NaAlO2 溶液中通入过量CO2 2AlO2-+CO2+3H2O = 2Al(OH)3↓+ CO32--
D.NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性:H++SO42-+Ba2+十OH-=BaSO4↓+H2O