氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:
(1)该流程中可以循环的物质是 。
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式 ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果 。
(3)右图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是 ,E电极的名称是 。电解总反应的离子方程式为 。
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为 。
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为 。
已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度……
今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,
根据“较强酸 + 较弱酸盐 = 较强酸盐 + 较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
① HA + HC2-(少量)= A- + H2C-;
② H2B(少量)+2A- = B2- + 2HA;
③ H2B(少量)+ H2C- = HB- + H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是_________。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子中,最易结合质子(H+)的是_____,最难结合质子的是_____。
(3)完成下列反应的离子方程式
④ H3C + A-:_____________________;⑤ HB- + A-:______________________;
⑥ H3C + B2-:_____________________。
已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1 173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 |
K1 |
K2 |
973 K |
1.47 |
2.38 |
1173 K |
2.15 |
1.67 |
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=,根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③
是(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动同时υ正增大可采取的措施
有(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积
C.升高温度 D.使用合适的催化剂 E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(4)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲中t2时刻发生改变的条件是。②图乙中t2时刻发生改变的条件是。
(5)在830℃温度下,反应③的K值为1,在2 L的密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2充分反应达平衡时,CO平衡浓度为mol/L。H2转化率。若向容器中再加入1 mol CO2和3 mol H2 达到平衡后CO平衡浓度mol/L ,CO2体积分数
(1)液化气中的主要成分之一是丁烷。在25℃、101 kPa时,10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)放出热量5×105 kJ,丁烷燃烧的热化学方程式为____________________________丁烷的燃烧热为_________________。
(2)1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。
①下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是____________。
A.Na+(g)+Cl-(g)―→NaCl(s);△Q | B.Na(s)+Cl2(g)―→NaCl(s);△Q1 |
C.Na(s)―→Na(g);△Q2 | D.Na(g)-e-―→Na+(g);△Q3 |
E.Cl2(g)―→Cl(g);△Q4 F.Cl(g)+e-―→Cl-(g);△Q5
②写出△Q1与△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之间的关系式____
(14分)
(1)25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液pH=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为
已知25 ℃时,0.1 L 0.1 mol·L-1的NaA溶液的pH=10,溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为。
(2))若100 ℃时,KW=10-12,则100 ℃时pH=11的Ba(OH)2溶液与pH=2的硫酸按体积比1:9混合充分反应后pH=;若该温度下10体积的pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,a与b之间应满足的关系为。
(3)某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L。x与y的关系如图所示。
该温度下水的离子积为。该温度下氯化钠溶液的pH为
该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH为。
已知由短周期元素组成的A、B、C、D四种常见化合物分子中所含原子数目依次为2、3、4、5,其中A、B含有18个电子,C、D含有10个电子。请回答:
(1)D中含有的化学键类型有,已知8gD与O2完全燃烧,生成稳定化合物时放出445kJ的热量,写出反应的热化学方程式。
(2)室温下,若向一定量C的稀溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的A,直至A过量,生成化合物XY4Z(X、Y、Z表示元素符号)。讨论上述实验过程中离子浓度的大小顺序、对应溶质的化学式和溶液的pH。试填写表中空白(要求填写有关粒子化学式):
离子浓度由大到小的顺序 |
溶质的化学式 |
溶液的pH |
|
I |
c(XY+4)>c(Z—)>c(OH—)>c(H+) |
pH>7 |
|
II |
c(XY+4)=c(Z—) |
XY4Z、XY3·H2O |
|
III |
XY4Z |
pH<7 |
|
IV |
c(Z—)>c(H+)>c(XY+4)> >c(OH—) |
pH<7 |
(3)B在空气中完全燃烧生成E,在一定条件下发生E与O2反应生成F。
①将0.05molE和0.03molO2放入容积为1L的密闭容器中,达到平衡,测得c(F)=0.04mol·L—1。计算该条件下反应的平衡常数K=和E的平衡转化率。
②已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,下列措施中有利于提高E平衡转化率的有(填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强