下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图,有些反应中的部分物质被略去。反应①常被应用于野外焊接钢轨,F是海水中含有盐的主要成分,J为D、G反应产物形成的水溶液。
请回答下列问题:
(1)B的化学式为____________。
(2)H的电子式为____________。
(3)写出反应③的离子方程式 。
(4)写出反应④的化学方程式 。
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_____(填序号)。
A.只有还原性 | B.还原性和酸性 | C.只有氧化性 | D.氧化性和酸性 |
②若上述反应中产生0.1molClO2,则转移电子的物质的量为_________0.1
mol。
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①右图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因________________。
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2–和CN–等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN– a mg/L,现用ClO2将CN–氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _______ mol。
能源问题是人类社会面临的重大课题,日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。而甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)已知:在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。
请写出甲醇燃烧的热化学方程式。
(2)目前有科学家在一定条件下利用水煤气(CO+H2)合成甲醇:甲醇的物质的量与反应温度的关系如右图所示:
、
①合成甲醇反应的△H______0。(填“>”、“<”或“=”)
②其它条件不变,将E点的容积压缩到原来的1/2,正反应速率加快,逆反应速率____________。(填“加快”、“减慢”、“不变”),重新平衡时c(CH3OH)/c(CO)_________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到450℃时,达到平衡时,K1(填“>、< 或 = ”)
(3)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:则该装置中Zn极为极;写出a极的电极反应式
。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答:
(1)右图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式;
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/K |
298 |
398 |
498 |
… |
K/(mol·L–1)2 |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
… |
完成下列问题:
①比较K1、K2的大小:K1K2(填“>”、“=”或“<”);
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是(填序号);
A.2υ(H2)(正=3υ(NH3)(逆)B.2υ(N2)(正=υ(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。(肼的分子式为N2H4)
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式;
②盐酸肼水溶液中离子浓度关系正确的是(填序号)。
A.c(Cl–)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH–)
B.c(Cl–)>c( [N2H5·H2O+])>c(H+)>c(OH–)
C.2 c(N2H62+)+ c ([N2H5·H2O +])+c(H+)=c(OH–)
D.c(N2H62+)>c(Cl–)>c(H+)>c(OH–)
根据下列化合物:①NaCl②NaOH③HCl④NH4Cl⑤CH3COONa⑥CH3COOH⑦NH3·H2O⑧H2O,回答下列问题。
(1)NH4Cl溶液显_______性,用离子方程式表示原因。其溶液中离子浓度大小顺序为。
(2)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH–)=__________,在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)=_____________。
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH– ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是____________(填字母序号)。
A.向水中加入NaHSO4固体 | B.向水中加Na2CO3固体 |
C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10–6 mol·L–1] | D.向水中加入(NH4)2SO4固体 |
(4)若将等pH、等体积的②NaOH和⑦NH3·H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH仍相等,则m______n(填“<”、“>”或“=”)。
(5)除⑧H2O外,若其余7种溶液的物质的量浓度相同,则这7种溶液按pH由大到小的顺序为。
某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答:
I.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)N极发生反应的电极反应式为。
(2)实验过程中,SO42-(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;
II.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。
(3)电解过程中,X极区溶液的pH(填“增大” 、“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe - 6e- + 8OH-=FeO42- + 4H2O和4OH- - 4e-=2H2O + O2↑, 若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少g。
(5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4 + 3Zn=Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2
该电池正极发生的反应的电极反应式为。
(6)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,其电解质溶液为 KOH 溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:__________________________。