某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
(1)X极与电源的 (填“正”或“负”)极相连,氢气从 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过,则M为 (填“阴离子”或“阳离子”,下同)交换膜,N为 交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极),则电池负极的电极反应式为 。
(4)若在标准状况下,制得11.2 L氢气,则生成硫酸的质量是 ,转移的电子数为 。
现有aA、bB、cC、dD、eE、gG六种短周期元素,a+b=c,a+c=d,a+d=e,d+e=g,B、C、E、G的单质均有多种同素异形体,请回答下列问题:
Ⅰ.(1)C、D、E元素的第一电离能由大到小的关系为____________。(用相应的元素符号表示)
(2)请比较C2A4、D2A4、G2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序为 ____________________。(用化学式表示)
(3)有某种分子式为C4D4E8的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同,不含碳碳双键)是一种威力极强的炸药,则可推知其结构简式为____________。
Ⅱ.BG是一种耐磨材料,其与金刚石结构相似,右图为其结构中的最小重复单元,它可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成。
(1)指出B的三溴化物中B的杂化方式为___________;G的三溴化物分子的结构为_________型。
(2)写出合成BG的化学反应方程式为_______________________________。
(3)已知晶体中B与G原子的最近距离为a pm,则该晶体的密度的表达式为__________g/cm3。(不需化简)
氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色;下图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程如下:
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1 |
2 |
3 |
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空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml) |
0.75 |
0.50 |
0.80 |
0.25克样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml) |
24.65 |
24.75 |
24.70 |
④数据处理:计算得CuCl的纯度为____________。(平行实验结果相差不能超过0.3%)
中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作,对北京地区PM2.5化学组成及来源的季节变化研究发现,北京PM2.5有6个重要来源,其中,汽车尾气和燃煤分别占4%、18%
(1)用于净化汽车尾气的反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059,但反应速率极慢。下列说法正确的是:________
A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO |
B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 |
C.增大压强,上述平衡右移,故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率 |
D.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 |
(2)CO对人类生存环境的影响很大,CO治理问题属于当今社会的热点问题。镍与CO反应的化学方程式为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),镍与CO反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2除去CO,生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 _____________________________________。
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H<0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是(任意填一种)____________________。
(4)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl,反应Ⅱ的离子方程式是 ________________。若有11.2L N2生成(标准状况),共消耗NO _________________ g。
(5)工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4,然后采用电解法制备 N2O5,装置如图所示。 Pt乙为 _____极,电解池中生成N2O5的电极反应式是________________。
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3,以及SiO2、Al2O3等杂质)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下:
反应器中主要发生的反应为:
Ⅰ.FeO·Cr2O3+NaOH+KClO3→Na2CrO4+Fe2O3+H2O+KCl(未配平)
Ⅱ.Na2CO3+SiO2ΔNa2SiO3+CO2↑
Ⅲ.Al2O3+2NaOHΔ2NaAlO2+H2O
在步骤③中将溶液pH调节到7~8可以将SiO32-和AlO2-转化为相应的沉淀除去。
(1)在反应Ⅰ中氧化剂是________,若有245g KClO3参加反应,则转移的电子数为_____________。
(2)反应器中生成的Fe2O3又可和Na2CO3反应得到一种摩尔质量为111g/mol的化合物,能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出生成该化合物的化学反应方程式_____________________________
___________________________。
(3)操作④目的是将CrO42-转化为Cr2O72-,其现象为__________________________,离子方程式为_______________________________________。
(4)请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾__________(填字母)
A.重结晶B.萃取分液C.蒸馏
(5)分析产品中K2Cr2O7的纯度是利用硫酸酸化的K2Cr2O7将KI氧化成I2,然后利用相关物质测出I2的量从而获得K2Cr2O7的量,写出酸化的K2Cr2O7与KI反应的化学方程式________________________。
肉桂酸异丁酯是一种食用香料,主要用于配制具有醋栗、桃、草莓、樱桃、可可、巧克力等各种香气浓厚的香精。其中一种合成路线如下:
已知以下信息:
②C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______________,其中含氧官能团的名称为_____________。
(2)B能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应,该反应的化学方程式为_____________。
(3)E和F反应生成G的化学方程式为_______________________________________,反应类型为____________________。
(4)F的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的有机物共有_________种(不考虑立体异构),其中一种同分异构体H的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3:2的是(写结构简式),此种物质可经过流程:制得,写出
反应的化学方程式:_________________________________ 。