(12分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)下图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为 (填字母);精制饱和食盐水的进口为 (填字母);干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。
① SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。
② SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 ______kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气 (标准状况)。
(10分)(1)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________ 。(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。)
(2)发射飞船时肼(N2H4)与NO2作推力能源,两者反应产生氮气和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7 kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534 kJ/mol
则肼与二氧化氮反应的热化学方程式为:
(3)飞船使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,其电池总反应均为:2H2+O2=2H2O。酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是强酸溶液,其负极电极反应式可表示为:2H2-4e一=4H+,则其正极反应式为 ;碱式氢氧燃料电池中的电解质溶液是强碱溶液,其正极电极反应式可表示为:O2+2H2O+4e一=4OH一,则其负极反应式为
(16分)短周期六元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大;A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为ls22s22p6,A原子核外有2个未成对电子,C单质可与热水反应但不能与冷水反应;E、F原子在基态时填充电子的轨道有9个,且E原子核外有3个未成对电子,F能与A形成相同价态的阴离子,且A离子半径小于F离子。回答:
(1)写出各元素的符号:A B C D E F
(2)写出B与C形成的化合物的电子式
(3)请写出元素F的价电子排布式
(4)上述六种元素按电负性从小到大的排列是 (写元素符号)。
(5)C、D、E、F元素第一电离能最大的是 (写元素符号);
(6)C、D、E、F四种元素中,形成的最高价氧化物对应水化物中(写化学式):
酸性最强的是 碱性最强的是 呈两性的是
(6分)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数Kc |
9.94 |
9 |
1 |
试回答下列问题
(1)上述正向反应是: 反应(选填:放热、吸热)。
(2)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有 (选填A、B、C、D、E)。
|
A |
B |
C |
D |
E |
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
1 |
(3)已知在一定温度下:C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K;
C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2 ,
则K、K1、K2之间的关系是:K= 。
(11分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是_______;乙装置的名称是_______;Zn为_______极;Pt为______极。
(2)写出电极反应式:Cu极________________;C极________________。
(3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色______(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(4) 若乙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);乙中溶液的pH将________。
某学生欲完成反应2HCl+2Ag2AgCl↓+H2↑设计了下列四个实验,你认为可行的是