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请回答氯碱工业的如下问题: (1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量...

请回答氯碱工业的如下问题:

1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k_______(要求计算表达式和结果);

2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2Mg2Fe3SO42等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号);

3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中XY分别是____________(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______;负极:_____

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)________________________

 

M(Cl2)/[2 M(NaOH)]=71/80=1:1.13或0.89 ③①② Cl2 H2 a%小于b% O2+4e-+2H2O=4OH- H2-2e-+2OH-=2H2O 燃料电池可以补充电解池消耗的电能,降低能耗 提高产出碱液的浓度 【解析】 (1)电解食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,理论k=M(Cl2)/[2M(NaOH)]=71/80=1:1.13=0.89。 (2)由于加入的除杂试剂过量,过量的除杂试剂会成为新杂质,所以过量的除杂试剂也必须除去,则Na2CO3放在BaCl2之后,Na2CO3不仅用于除去Ca2+,而且除去过量的Ba2+;加入BaCl2和Na2CO3后,过滤除去难溶物,然后加入盐酸除去过量的CO32-,3种试剂添加的合理顺序是③①②。 (3)①燃料电池中通空气(氧化剂)的一极应为正极,所以Y(通入负极,还原剂)必为H2;在A(电解池)中H2产生于电解池的阴极,则产生于电解池阳极的X必为Cl2;a% NaOH溶液进入燃料电池,燃料电池的正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,水减少、OH-增多,Na+通过离子膜向正极移动,从燃料电池正极流出的NaOH溶液质量分数变大,即a%
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考点分析:
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有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。实验室中,常用固体EB的催化下加热制取气体单质H

请回答下列问题:

(1)反应的化学方程式为_____________________

(2)反应的离子方程式为_____________________

(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式____________________________

(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10—9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10—2mo1/L ,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为___________________

 

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超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NOCO转变成CO2N2,化学方程式如下:2NO+2CO 2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NOCO浓度如表:

时间/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol/L

1.00×10-3

4.50×10-4

2.50×10-4

1.50×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol/L

3.60×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

 

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):

(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______0(填写“>”“<”“=”

(2)2s内的平均反应速率v(N2)=_____________

(3)在该温度下,反应的平衡常数K=______________

(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_____

A.选用更有效的催化剂          B.升高反应体系的温度

C.降低反应体系的温度          D.缩小容器的体积

(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号

T/℃

NO初始浓度mol/L

CO初始浓度mol/L

催化剂的比表面积m2/g

280

1.2×10-3

5.8×10-3

82

 

 

 

124

350

 

 

124

 

①请在上表格中填入剩余的实验条件数据________________

②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号________________

 

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某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料的化合价依次为+3+2),设计了如下实验流程:

1)第步反应的离子方程式是_________________________________________________

2)第步中用pH试纸测定溶液pH的操作是:

______________________________________________________________________________

3)第步过滤得到的滤渣中主要成分除CrOH3外,还有______________________

4)欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入__________g FeSO4·7H2O

 

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某反应中反应物与生成物有:AsH3H2SO4H3AsO4H2O和一种未知物质X

1)已知在反应中得到电子,则该反应的还原剂是______________

2)已知0.2mol在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为_____________

3)根据上述反应可推知_________

a.氧化性:          b.氧化性:

c.还原性:                         d.还原性:

4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方

向和数目:___________

 

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(化学-物质结构与性质)

CSi元素在化学中占有极其重要的地位。

1)写出Si的基态原子核外电子排布式    

从电负性角度分析,CSiO元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为    

2SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为    ,微粒间存在的作用力是    

3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M    (填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是    

4CSi为同一主族的元素,CO2SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2CO原子间形成键和键,SiO2SiO原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析,为何CO原子间能形成,而SiO原子间不能形成上述    

 

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试题属性
  • 题型:填空题
  • 难度:中等

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