工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水。下图为阳离子交换膜法电解原理示意图:
请回答下列问题:
(1)A极为电解槽的________极,B极的材料工业上常采用的是生活中常见的金属,但有大量损耗,其主要原因是 。(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)
(2)电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室,这种阳离子交换膜,只允许溶液中的__________通过(填写下列微粒的编号)。
①H2,②Cl2,③H+,④Cl-,⑤Na+,⑥OH-。
(3)若上述电解过程中用阴离子交换膜代替阳离子交换膜(已知:3Cl2 +6OH-==5Cl-+ClO3-+3H2O),下列说法正确的组合是 。
A.电解结束时,右侧溶液中含有ClO3— |
B.电解槽内发生反应的总化学方程式为:NaCl + 3H2O ![]() |
C.用阴离子交换膜后,电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样 |
D.用阴离子交换膜后,阳离子的定向移动方向与原来相反 |
(4)已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液a kg,每小时能产生标准状况下的氯气b L,则电解后流出的氢氧化钠溶液(密度为d g·cm-3)的物质的量浓度为(理论计算,需化简) mol/L。
(14分,每空2分)有A、B、C、D 4种烃,各取0.01 mol充分燃烧后,B、C、D所产生的二氧化碳均为448 mL(标准状况);A燃烧所得的二氧化碳是其他三者的3倍。在镍催化剂的作用下,A、B、C都能和氢气发生加成反应,B可以转变为C或D,C可以转变为D;B或C都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而A、D无此性质;在FeBr3存在时,A与溴发生取代反应。
试推断出4种烃的结构简式:
(1)A是_______________,B是______________,C是______________,D是________________。
(2)B→D的反应方程式:_____________________________________________。
(3)除去D中C的反应方程式:______________________________________。
(4)C发生加聚反应的方程式:________________________________________。
(12分,每空2分)某研究性学习小组的课题为“Mg—Cu硫酸原电池电解CuCl2溶液的研究”,他们的研究装置如下图所示(C1、C2均为碳棒),按要求填写下列空格。
(1)铜片上的现象是,该极的电极反应式为。
(2)C1极的名称为,C2极的电极反应式为。
(3)下列关于该装置中电子流向的叙述中正确的是。
A.从镁电极经导线流向C1极 |
B.从C1极经导线流向镁电极 |
C.从铜电极经导线流向C2极 |
D.从C2极经导线流向铜电极 |
(4)原电池中稀硫酸的体积为200 mL ,物质的量浓度为1.5 mol·L-1,当电解池中某碳棒上产生3.36 L(标准状况)气体时,求:
①有个电子通过了电线(NA=6.02×1023) 。
②此时原电池溶液中H+的物质的量浓度为mol/L(不考虑溶液体积变化)。
(14分,每空2分)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应
SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
(1)点a-c段,速率变化的主要原因是,点c后速率变化的主要原因是。
(2)c点是否已经达到平衡状态(填“是”、 “否”或“不一定”)
(3)反应物浓度:a点b点(填“<”、“=”或“>”)
(4)反应物的总能量生成物的总能量(填“<”、“=”或“>”)
(5)△t1=△t2时,SO2物质的量的变化量:a~b段b~c段(填“<”、“=”或“>”)
(11分) 某无色透明溶液可能存在NA+、Fe3+、BA2+、NO3-、CO32-、HCO3-、SO42-中的几种离子,现有如下操作:
Ⅰ、取适量该溶液加入CACl2溶液无沉淀,继续滴加盐酸产生无色无味的气体。
Ⅱ、另取该溶液滴加一定量的NAOH溶液有白色沉淀生成。
试回答下列问题:
①该溶液中一定存在的离子有______________,一定不存在的离子_____________。
②用一个离子方程式表示操作②的实验现象:__________________________________。
(2)下列各项中的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是(),请写出该离子反应方程式:_____________。
A.盐酸和烧碱溶液、硫酸和氢氧化钡溶液 |
B.纯碱溶液和盐酸、石灰石和硫酸 |
C.氯化钡溶液和硫酸钠溶液、硝酸钡溶液和硫酸 |
D.碳酸铵溶液和氢氧化钠溶液、碳酸铵溶液和氢氧化钙溶液 |
(13分)建筑工地常用的NANO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NANO2能发生如下反应:
(1)配平上述反应方程式。
(2)上述反应的氧化剂是;
(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验,以鉴别NANO2和NACl,可选用的物质有:
①水 ②碘化钾淀粉试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤食醋,进行实验,下列几组合适的是(填序号)。
A.③⑤ | B.①②④ | C.①②⑤ | D.①②③⑤ |
(4)某厂废切削液中,含有2%~5%的NANO2,直接排放会造成污染,采用NH4Cl,能使NANO2转化为不引起二次污染的N2,反应的化学方程式为 ;该反应中被氧化的元素是。