(16分)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。
本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下:
回答下列问题:
(1)“煅烧”的目的是 。
(2)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为
(3)加少量铝粉的主要作用是 。
(4)“调节pH在4.2~4.5”的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是 ;“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是 。
(16分) 硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I SO2+2H2O+I2==H2SO4+2HI
II 2HI H2+I2
III 2H2SO4==2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是 。
a.反应III易在常温下进行
b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程中产生1molO2的同时产生1 molH2
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应II,H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K= 。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的 ,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。
已知 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) △H=-572kJ·mol-1
某氢氧燃料电池释放22.8kJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为 。
(16分)M是生产某新型塑料的基础原料之一,分子式为C10H10O2,其分子结构模型如图,所示(图中球与球之间连线代表化学键单键或双键)。
拟从芳香烃出发来合成M,其合成路线如下:
已知:M在酸性条件下水解生成有机物F和甲醇。
(1)根据分子结构模型写出M的结构简式
(2)写出②、⑤反应类型分别为 、
(3)D中含氧官能团的名称为 ,E的结构简式
(4)写出反应⑥的化学方程式(注明必要的条件) 。
两种短元素X和Y的原子最外层电子数分别为1和7。下列说法正确的是
A. 元素X、Y的质子之和为12
B. 元素X和Y形成的可能是共价化合物
C. 元素X、Y分别位于周期表的ⅠA族和ⅦA族
D. 用电子式表示X、Y原子形成化合物XY的过程如下:
表示阿伏伽德罗常数,下列判断正确的是
A.在18中含有个氧原子
B.标准状况下,22.4L空气含有个单质分子
C.1 molCl2参加反应转移电子数一定为2
D.1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化