(10分)请你按下列要求书写相应的方程式:
(1)用离子方程式解释NaAlO2溶液的碱性:
(2)5.6g金属铁与盐酸完全反应生成氯化亚铁溶液与氢气,同时放出热量Q KJ。
写出此反应热化学方程式: 。
(3)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,一极通入CO气体,另一极通入空气与CO2的混合气体,制得燃料电池。已知此燃料电池的负极反应式:CO+CO32--2e-=2CO2
则该电池工作时的正极反应式为: .
(4) FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的,请写出该离子方程式为: 。
(5)将(4)反应设计成原电池,请在方框内画出原电池的装置图(标出正、负极、溶液)。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放,催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲:
(1)下列有关说法正确的是________。
A.C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化
B.O2、CO2、NH3都是非极性分子
C.每个N2中,含有2个π键
(2)CO的一种等电子体为NO+,NO+的电子式为
(3)CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4],已知其中镍为0价,镍原子在基态时,核外电子排布式为___________;[Ni(CO)4]的配体是________,配位原子是________。
(4)Zr原子序数为40,价电子排布式为4d25s2,它在周期表中的位置是________。
(5)为了节省贵重金属并降低成本,也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙,则与每个Sr2+紧邻的O2-有________个。
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3作冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)赤泥中的主要成分是(化学式);向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为。
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为。
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______。固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_____________。
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是_____________。
(14分) NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________(填编号)。
A.NaCl | B.NH4Cl | C.HNO3 | D.浓H2SO4 |
(4)请完成并配平以下化学方程式:
□Al+□NaNO3+□NaOH===□NaAlO2+□N2↑+□。
若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为________L。
(5)在微生物作用的条件下, NH4+经过两步反应被氧化成NO3ˉ。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是反应(填“放热”或“吸热”),
②1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3ˉ(aq)的热化学方程式是:。
(10分)最近雾霾天气肆虐我国大部分地区,其中SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该反应的离子方程式是。
(2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.54×10-2,K2=1.024×10-7,H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7,K2=15.60×10-11,则下列微粒可以大量共存的是(填序号)
A.CO32- 、HSO3-B.HSO3-、HCO3-C.SO32- 、HCO3-D.HCO3-、H2SO3
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①根据上表判断NaHSO3溶液显 性,试解释原因
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(H2SO3)+c(H+)= c(SO32-)+c(OH-)
C.c(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-)
D.c(H+)+ c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(OH-)
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理,常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在下列平衡:2CrO42- (黄色) +2H+Cr2O72-(橙色) +H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
B.2V(Cr2O72-)=V(CrO42-)
C.溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)Ksp Cr(OH)3="c" (Cr3+)∙c3(OH-)=10-32
常温下,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________。
方法2电解法:
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因(用电极反应式解释),溶液中同时生成的沉淀还有。