【化学——选修:化学与技术】( 15分)
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。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。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:
(1)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.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4 d.NaOH e.C H3CH2OH
(2)电解池阳极的电极反应分别是:① ;
②4OH-- 4 e-=2H2O+O2↑。
(3)电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是 ;
(4)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,
稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4+4CO32-- 8e-=5CO2+2H2O。
①正极的电极反应是 ;
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是 ;
(5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4
(标准状况) L。
如下图所示,A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置,提供的药品有:大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体,试回答以下问题。
(1)选用A装置可制取的气体有;选用B装置可制取的气体有;通常选用C装置制取的气体有。若用亚硫酸钠和浓硫酸来制取二氧化硫气体应选用装置(填装置的编号字母)。
(2)写出利用上述有关药品制取氯气的化学方程式:。
(3)若要制得干燥的氨气,可选用下列干燥剂中的(填序号)。
A.生石灰 B.浓硫酸 C.五氧化二磷
(4)标号①的仪器除可用于在气体发生装置中添加试剂外,在实验中常用于(填实验操作名称)。
在试管A中加入3mL乙醇,然后边振荡管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,按下图所示连接好装置进行实验,以制取乙酸乙酯。
(1)试管B中盛放的试剂是(填名称),实验时往往在B试管中可以看到少量气泡,写出与此现象对应的离子方程式。
(2)乙醇与乙酸反应的化学方程式是。
(3)实验完成后,试管B的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生。若要分离B中的液体混合物需要用到的玻璃仪器是。
(4)用30g乙酸与46g乙醇反应,如果实验产率是理论产率的60%,则可得到的产物质量是g。
(5)某同学采用“CH3CH218OH”做该实验,结果含18O原子的产物的结构简式为,乙酸分子的官能团名称为,乙酸在反应中被取代的原子团的电子式为。
已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O
试通过计算和推理完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于(用字母代号填写)
A.酸 B.碱 C.盐D.酸性氧化物 E.碱性氧化物
A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色,此反应中(填写化学式,下同)失去电子,氧化剂是。
(2)若A物质通入品红溶液,观察到溶液褪色,说明A物质具有(填序号,下同);若A物质通入Na2S溶液,观察到溶液中出现淡黄色浑浊,说明SO2具有。
A.氧化性 B.还原性 C.漂白性
若A物质通入双氧水,请大胆判断所得溶液是(填溶质的化学式)
(3)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的A气体在标准状况下体积为L (假设气体全部逸出)。若用4 mol·L-1的NaOH溶液吸收生成的A,并生成正盐,写出发生的反应方程式计算需要NaOH溶液的体积L。
A、B、C、D、E是常见化合物或单质,有如下转化关系(略去条件和副产品)。
(1)若D为氧气,C为NaAlO2,试写出B转化为C的化学方程式。
(2)若A为气态单质,B为漂白粉的有效成份,C具有漂白性。试写A转化为B的化学方程式。画出组成单质A的元素原子结构示意图。
(3)若A、B、C均为钠盐的水溶液,D、E均为卤素单质,请写出B转化为C的离子方程式。
(4)若A常温下为固态单质,化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4:5,且D、E为同一物质,则B为。
(5)若B、D为质子数小于18的元素原子形成的单质,A、E、C均为氧化物,且D所含元素原子的质子数是B的2倍,A转化为B,B转化为C两个反应均属置换反应,请写出A转化为B的化学方程式。
化工生产中常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
(1)从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是(填物质的化学式)。
(2)“三酸”与“两碱”之间的反应,若用化学方程式表示有六个(酸过量时),若用离子方程式表示却只有两个,请写出这两个离子方程式:(酸过量时)、。
(3)“三酸”常用于溶解金属和金属氧化物。下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓硝酸的是。
A.Au | B.Cu | C.Al | D.Fe |
(4)烧碱、纯碱溶液均可吸收CO2,当含0.1 mol NaOH的溶液吸收一定量CO2后,将溶液低温小心蒸干得到固体的组成可能有四种情况,分别是(填化学式):
①,②Na2CO3,③,④NaHCO3。