科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)工业上用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,反应的离子方程式为___________________;实验室中,Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为___________________(用离子方程式表示)。
(2)下图是大型蓄电系统的示意图。左右两侧为电解质储罐,中央为电池,反应原理为:
,电解质通过泵在储罐和电池间循环;离子选择性膜只允许钠离子通过。
当蓄电池放电时,电池中Na+的移动方向是_________(填“a→b”或“b→a”),电极a的电极反应式为_______________;当蓄电池处于充电状态时,电极b的电极反应式为___________。用该电池做电源,采用惰性电极电解200 mL 1 mol·L-1的AgNO3溶液,当阴极质量增加2.16 g时,电解后溶液的pH为_________(不考虑溶液体积变化)。
(3)工业上,用Na2SO3溶液作为吸收液可吸收烟气中的SO2,吸收SO2过程中,溶液pH与
关系如下表:
![]() |
91∶9 |
1∶1 |
9∶91 |
| pH(25℃) |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用平衡原理解释:__________________。
②当溶液呈中性时,溶液中离子浓度的大小关系为_____________________________。
绿原酸(
)是一种抗氧化药物,存在下图转化关系。
(1)绿原酸中的含氧官能团有:酯基、。
(2)B的分子式是。
(3)A和B在一定条件下反应形成绿原酸的反应类型是。
(4)C的氧化产物能发生银镜反应,则C→D的化学方程式是。
(5)F是A的同分异构体。F可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,也可以与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀;F的苯环上只有两个取代基,符合上述条件F的结构简式(任写一种)。
MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。
(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式。
(2)CoTiO3晶体结构模型如图1所示。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子,周围距离最近的O原子数目分别为个、个。
(3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。O2在其催化作用下,可将CN-氧化成CNO-,进而得到N2。与CNO- 互为等电子体的分子、离子化学式分别为、(各写一种)。
(4)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图所示。 
三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是, 1 mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为。
化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题:
(1)关于反应过程中能量变化的研究:
则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=kJ·mol-1。
(2)关于反应速率和限度的研究:
工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:
2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数(K)和温度(T / ℃)关系如下:
| T / ℃ |
165 |
175 |
185 |
195 |
| K |
111.9 |
74.1 |
50.6 |
34.8 |
①焓变ΔH _______0 (填“>”、“<”或“=”)。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,下图(1)是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是。
③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为。
(3)关于电化学的研究:
铝是日常生活中用途最多的金属元素,下图为Al-AgO电池的构造简图,电解质溶液为NaOH,它可用作水下动力电源,该电池中铝电极反应式为。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。

(4)关于电离平衡的研究:
人体血液里存在重要的酸碱平衡:
,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
| c(HCO3-)∶c(H2CO3) |
1.0 |
17.8 |
20.0 |
22.4 |
| pH |
6.10 |
7.35 |
7.40 |
7.45 |
试回答:
正常人体血液中,HCO3-的水解程度电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”);
②人体血液酸中毒时,可注射缓解(填选项);
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中,c(H2CO3)c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H="-571.6" kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是。
③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是。
(2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4-HSO4-
H++ SO42-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式。
(3)氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应:
MgO+H2O
Mg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+
Mg2+ +2NH3·H2O。
①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是。
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是。
(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。
多晶硅生产工艺流程如下:
(1)粗硅粉碎的目的是。分离SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法为。
(2)900℃以上, H2与SiHCl3发生如下反应:SiHCl3 (g)+ H2 (g)
Si (s) + 3HCl (g) ΔH >0,其平衡常数表达式为K = 。为提高还原时SiHCl3的转化率,可采取的措施有。
(3)该流程中可以循环使用的物质是。
(4)SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应,可以制得SiHCl3,其化学方程式为。