(1)在反应2KMnO4+16HBr===5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O中,还原剂是________。
(2)已知BrFx与H2O按物质的量之比3∶5反应的产物是HF、HBrO3、Br2、O2,该反应中的氧化剂是________,还原剂是________,BrFx中的x=________。
(3)浓盐酸在反应KClO3+HCl―→KCl+ClO2+Cl2+( ) (补充完整此项化学式及化学计量数)中显示出来的性质是_ 。
(4)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为________________。
(14分)氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源,制氢和储氢的方法有很多。
(1)下图所示电化学装置工作时均与H2有关。
①图A所示装置可用于电解K2MnO4制KMnO4,通电一段时间后阴极附近溶液的pH将会(填“增大”、“减小”或“不变”) 。
②图B所示装置为吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理,
开关连接用电器时,镍电极发生(填“氧化”或“还原”)反应;开关连接充电器时,阳极的电极反应为。
(2)热化学循环法制氢。已知:
①2Br2(g)+2CaO(s) == 2CaBr2(s)+O2(g) △H= —146kJ·mol—1
②3FeBr2(s)+4H2O(g) == Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g) △H= +384kJ·mol—1
③CaBr2(s)+H2O(g) == CaO(s)+2HBr(g) △H= +212kJ·mol—1
④Fe3O4(s)+8HBr(g) == Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g) △H= —274kJ·mol—1
则2H2O(g) == 2H2(g)+O2(g)的△H=kJ·mol—1。
(3)光电化学分解制氢,原理如图所示,钛酸锶光电极的电极反应为4OH–– 4e–===O2+2H2O,则铂电极的电极反应为。
(4)生物质制氢,若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O(g)、CO及H2]在1.01×105Pa下进入转换炉,改变温度条件,各成分的体积组成关系如下图所示。下列有关图像的解读正确的是。
A.利用CH4与H2O(g)及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的 |
B.CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)+H2O(g) → CO(g)+3H2(g),都是放热反应 |
C.CH4与CO2及H2O(g)转化为合成气CO和H2的适宜温度约为900℃ |
D.图像中曲线的交点处表示反应达到平衡 |
(5)LiBH4具有非常高的储氢能力,分解时生成氢化锂和两种单质,试写出该分解反应的化学方程式。
(10分)以Al(OH)3、H2SO4、工业(NH4)2SO4(含FeSO4)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)写出氧化步骤中发生的主要反应的离子方程式。
(2)如何检验中和液中的杂质离子已完全除尽?。
(3)固体NH4Al(SO4)2·12H2O[相对分子质量:453]在加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。
633℃时剩余固体的成分化学式为。
(4)综上分析,流程图中M的主要成分的化学式为,M可用一种物质吸收以实现循环利用,该物质的名称是。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下:
已知:反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反应。
(1)实验室制取氨气的化学方程式:。
(2)“灼烧”时发生反应的化学方程式:。
(3)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为:。
(4)副产品X的化学式是:;可循环利用的物质是:__________________。
(5)为了减少产品Na2S2O5中杂质含量,需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为。
新型高效的甲醇燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH3OH和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
①甲醇燃料电池正极、负极的电极反应分别为___________________、_________________。
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中a电极上得到的是___________________,电解氯化钠溶液的总反应方程式为____________________________________________。
③若每个电池甲醇用量为3.2g,且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104 C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
④若用该装置中的电解池精炼铜,在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极________(填“a”或“b”);在电极b上发生的电极反应式为____________________________________。
氯气在298 K、100 kPa时,在1 L水中可溶解0.09 mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为________________________________________________;
(2)估算该反应的平衡常数________________________________(列式计算);
(3)在上述平衡体系中加入少量NaCl固体,平衡将向________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将_______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向________移动。
(5)已知:H2CO3HCO3-+ H+Ka1(H2CO3) = 4.45×10-7
HCO3-CO32-+ H+Ka2(H2CO3) = 5.61×10-11
HClO H++ ClO-Ka(HClO) = 2.95×10-8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下列条件下所发生反应的离子方程式:
将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________;
(6)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。则下列选项中正确的是。
A.MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力 |
B.Mg与X2的反应是放热反应 |
C.化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 |
D.MgF2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+F2(g) ΔH=+600 kJ·mol- 1 |
依上图数据写出 MgBr2(s)与 Cl2(g)反应的热化学方程式 。