对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是
(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的 。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是
。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不有石墨作阳极的原因是 。
(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于 处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为 。
请回答氯碱工业中的如下问题:
(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=(要求写出计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO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X、Y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)、。
现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知:①Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中Cu2O发生反应的离子方程式为。
(2)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体,该晶体的化学式是。若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式。
(3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式:。
(4)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是。
材料是人类生存和社会进步的物质基础,不同的材料功能各不相同。以下都是有关材料的内容,试根据所给内容回答问题。
(1)氢能是未来能源最佳选择之一,氢能的利用涉及氢的储存、输送和使用。贮氢合金是解决氢的储存等问题的重要材料。贮氢合金中最具代表性的是镧镍合金(LaNi5),已知LaNi5(s)+3H2(g)=LaNi5H6(g) ΔH=-31.77 kJ·mol-1。
镧镍合金的熔点比镧、镍的熔点(填“高”、“低”或“介于两者之间”),根据反应原理,形成LaNi5H6的化学反应条件是。最近有人提出可以研制出一种性能优越的催化剂,可以大大提高贮氢合金的贮氢能力,你认为该讲法可信吗?(填“可信”或“不可信”),其理由是。
(2)无机非金属材料是日常生活中不可缺少的物质,它们往往具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点。Si3N4就是一种重要的精细陶瓷,合成氮化硅的方法之一为:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。Si3N4属于晶体,在上述反应中氧化剂为。
(3)有机高分子材料形式多样,ABS树脂广泛用于制造电讯器材、汽车、飞机零部件和各种仪器的外壳,它的结构可以表示为
试写出对应单体的结构简式CH2=CH—CN、、。
(4)高分子吸水树脂可以由聚乙烯醇()和聚丙烯酸盐(
)交联得到,从结构上看该高分子吸水材料具有吸水性,原因为它们都具有基团。
钨是我国丰产元素。自然界中钨主要以钨(+6)酸盐的形式存在。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4)。黑钨矿传统冶炼工艺流程图如下:
(1)已知上述转化中,除最后一步外,W的化合价未发生变化,则产品C的化学式为;如何将其冶炼成单质(用化学方程式表示):。
根据金属的活动性不同,金属的冶炼方法一般有三种。
(2)写出第一步转化中“Mn2+→MnO2”的离子方程式。
(3)我国钨化学研究的奠基人顾翼东先生采用另外的反应制得了一种蓝色的、非整比的钨的氧化物WO(3-x)。这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原的优点。一般认为,蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在正五价和正六价两种价态的钨,已知x的值为0.1,则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数之比为。
海水占地球总储水量的97.2%,若把海水淡化和化工生产结合起来,既可解决淡水资源缺乏的问题,又可充分利用海洋资源。
(1)海水中存在大量的氯化钠,氯化钠中的金属元素位于元素周期表的________族。
(2)目前,国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气,蒸气经冷却而得高纯度的淡水。由此可判断蒸馏法是________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。反应式为:
NaCl+H2ONaOH+H2↑+Cl2↑(未配平),该反应中NaCl的电子式是______;利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000 t,最少需消耗食盐______t。(可能用到的相对原子质量:Na:23,Cl:35.5,H:1,O:16)
(4)近年来,有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下图:
请写出②④的化学反应方程式:________、________。