(8分)目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换法,如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。
(1)下列说法不正确的是
A.从E口逸出的气体是H2 |
B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 |
C.标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH |
D.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,精制时先加 Na2CO3溶液 |
(2)现有离子交换膜A和B将电解槽分为I、II、III三个区域(下图所示),在这种电解池中电解Na2SO4溶液可制得氢氧化钠、硫酸等物质。A为 离子交换膜、B为 离子交换膜(填“阴”或“阳”),电极均为惰性电极。Na2SO4溶液应该在 区(填“I”、“II”、“III”)加入。通电电解时阴极的电极反应式为 ,在III区得到 。当外电路总共通过30 mol电子时,生成的NaOH 960克,则电解过程中能量的转化率为:
已知:A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,试推断并用相应的化学用语回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为;
(2)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为
;
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈(填“酸”、“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上利用煤的汽化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的汽化的主要化学方程式为。
(2)利用水煤气合成二甲醚的总反应式可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H< 0。一定条件下得密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母代号)。
A.高温高压 | B.加入催化剂 |
C.减少CO2的浓度 | D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚 |
(3)已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下得平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol/L) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①通过计算比较此时正、逆反应速率的大小?
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,试计算此时CH3OH的物质的量浓度和该时间内CH3OH的化学反应速率?
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看做是化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
Ⅰ、已知0.01mol/L的NaHCO3溶液呈碱性。
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①②。
(2)溶液中共有种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)该溶液中的离子浓度由大到小的顺序是:。
(4)向该溶液中加入AlCl3溶液,有白色胶状沉淀生成,同时产生一种无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该反应的离子方程式:。
Ⅱ、有盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
(1)若三种溶液的浓度均为0.1 mol•L-1,其c(H+) 依次为a mol•L-1,b mol•L-1,c mol•L-1,其大小顺序为;中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L,其大小关系为。
(2)若三种溶液的pH都为2,分别取10mL上述溶液加水稀释至1000mL,此时三种溶液的pH1、pH2、pH3之间的关系为(用“<”、“>”或“=”表示,pH1 ——代表盐酸、 pH2 ——代表硫酸、pH3 ——代表醋酸)
Ⅲ、已知含有足量AgCl固体的饱和溶液中存在如下平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),且在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。现将足量AgCl固体分别放入下列液体中:①100mL蒸馏水
②100mL0.3mol/L AgNO3溶液③100mL0.1mol/L MgCl2溶液充分搅拌后冷却到25℃时,此时c(Ag+)由大到小的顺序为(填序号),溶液②中c(Cl-)=。
日常生活中常见的金属材料有铝合金、钢铁等,某化学实验小组欲测定几种金属材料的耐腐蚀性,所用药品和试剂有:铝合金、钢铁、CO2、SO2、水。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的的一栏中填入对应的实验编号:
实验编号 |
金属材料 |
溶液 |
实验目的 |
① |
铝合金 |
CO2+ H2O |
Ⅰ.探究不同溶液对金属材料的腐蚀速率; Ⅱ.探究不同金属材料的腐蚀速率; |
② |
|||
③ |
(2)在10%的盐酸中温度对铝合金的腐蚀速率影响关系见下图:铝合金在40℃时的腐蚀速率是20℃的倍.
(3)请在上题图象中,画出铝合金在CO2溶液和SO2溶液中腐蚀速率随温度变化关系的预期结果示意图(都从a点开始)。
已知25℃、101kPa下,氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次为285.8 kJ/mol、890.3kJ/mol、2800 kJ/mol。
(1)0.1mol甲烷和0.2mol氢气组成的混合气体在25℃、101kPa下完全燃烧释放的热量为;
(2)写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式:;
(3)有人利用甲烷和氧气的反应设计成如图所示燃料电池,若使用酸性电解质溶液,则两极的电极反应式为:
a极:,b极:;
若使用碱性电解质溶液,则b极的电极反应式为:b极:;
放电时电极a作极,外电路中电流从流向,电解质溶液中阳离子移向极;