下列说法正确的是
A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子
B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.室温下,稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
工业生产中产生的废气、废液、废渣直接排放会造成污染,很多都经过吸收转化为化工产品。
I.利用电化学原理吸收工业生产中产生的SO2、NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如图(Ce为铈元素)。
请回答下列问题:
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2-的离子方程式: 。
(2)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如下图所示:
右侧反应室中发生的主要电极反应式为 。
(3)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.4 mol·L-1,要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为 L。
II.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
(4)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 (填序号)。
A.适当减缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(5)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(6)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g▪L−1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。
(7)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) △H=-271kJ/mol
5CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) △H=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。
I.用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
正极的电极反应式是 。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是 。
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3-;Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
① 对比实验,结果如图所示,可得到的结论是 。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3-去除率的原因: 。
II.高铁酸钠Na2FeO4 是一种新型净水剂。
(4)高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH= 2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为__________。
(5)高铁酸钠具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮杂质,请写出高铁酸钠与水反应的离子方程式 。
某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体的是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
利用下图所示装置进行实验。
(1)装置①的作用是 装置③的作用是 。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为 。装置④中产生NaClO2的化学方程式为 。
(3)从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③ ;④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)滴定中使用的指示剂是 。
(5)样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。
4种相邻主族短周期元素的相对位置如表,元素x的原子核外电子数是m的2倍,y的氧化物具有两性。
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| m | n |
x | y |
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回答下列问题:
(1)元素x在周期表中的位置是 ,其单质可采用电解熔融 的方法制备。
(2)气体分子(mn)2的电子式为 ,(mn)2称为拟卤素,性质与卤素相似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
(3)已知氰化钠(NaCN),可以与很多金属形成络合物,因此工业上采用氰化法提炼金:用稀的氰化钠溶液处理粉碎了的金矿石,通入空气,使金矿石中的金粒溶解,生成能溶于水的络合物Na[Au(CN)2],其反应方程式为:①4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH,Na[Au(CN)2]在水溶液中的电离方程式为:②Na[Au(CN)2]=Na++[Au(CN)2]-,然后再用锌从溶液中把金置换出来,锌转化为Na2[Zn(CN)4]。据此,请利用①写出在空气中用氰化钠溶液提取金的电极反应式:正极: ,负极: 。
(4)若人不慎氰化钠中毒,可用Na2S2O3缓解,二者反应得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+可变为红色。写出解毒原理的相关离子方程式 。
用石墨电极完成下列电解实验。
| 实验一 | 实验二 |
装置 | ||
现象 | a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 | 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…… |
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.b处:2Cl--2e-=Cl2↑
C.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
D.n处发生了反应:2H++2e-=H2 ↑