研究证明:使用氯气作自来水消毒剂,氯气会与水中有机物反应,生成如CHCl3等物质,这些物质可能是潜在的致癌致畸物质,目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。亚氯酸钠(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全;
(1)在发生器中鼓入空气的作用可能是_________________________________。吸收塔内发生反应的化学方程式为_____________________。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂,它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2,当生成0.5 mol Cl2时,反应中转移电子的个数是________。
(2)吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是_____________。吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性物质中除H2O2外,还可以选择的还原剂是_____(选填序号)。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(3)从滤液中得到的NaClO2·3H2O晶体的操作依次是__________(填写序号)。
a.蒸发 b.灼烧 c.过滤 d.冷却结晶
(4)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物。亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体,25℃时,各组分含量随pH变化情况如图所示(Cl-没有画出)。
回答下列问题:
①该温度下NaClO2溶液中c(Na+)__________c(ClO2-)(填“>”“=”或“<”),原因是________________________________(用一个离子方程式表示);
②使用该漂白剂的最佳pH为_____;
A.3.0 | B.4.0-4.5 | C.6.5-7.0 | D.9.0 |
③根据图中数据,当pH=8时,往NaClO2溶液中滴入稀盐酸,溶液中主要反应的离子方程式为_______。
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②由LiH与H2O作用,放出的224L(标准状况)H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
在10 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ |
700 |
800 |
830 |
1 000 |
1 200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答:
(1)该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K =。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是(填字母)。
a.υ正(CO2)=υ正(H2) b.υ逆(CO)=υ逆(H2O)
c.υ逆(H2)=υ逆(H2O) d.υ正(H2)=υ逆(H2)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10 mol充入该容器中,达到平衡后,测得 c(CO)="0.0080" mol·L-1,则CO2的转化率为。
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
常温下,两种溶液① 0.1 mol•L-1 NH3·H2O② 0.1 mol•L-1 NH4Cl中:
(1)溶液①的pH 7(填“>”、“<”或“=”),其原因是:(用电离方程式表示)。
(2)溶液②呈性(填“酸”、“碱”或“中”)。水解反应是吸热反应,升温可以(填“促进”或“抑制”)NH4Cl的水解。
(3)下列关于两种溶液中c(NH4+) 的叙述正确的是(填字母)。
a.两种溶液中c(NH4+) 都等于0.1 mol•L-1
b.两种溶液中c(NH4+) 都小于0.1 mol•L-1
c.NH4Cl溶液中c(NH4+) 小于NH3·H2O溶液中c(NH4+)
(1)金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和腐蚀。
(2)炒过菜的铁锅未及时洗净容易发生腐蚀。
①若铁锅内残液呈弱酸性,则腐蚀属于(填“吸氧”或“析氢”,下同)腐蚀;若残液中主要含有NaCl,腐蚀应属于腐蚀。
②吸氧腐蚀中,负极的电极反应式为 。
铁锈中铁的化合价为。
2012年12月,我国成功实现歼—15飞机在“辽宁号”航母上的起降实验,建造航母平台和舰载飞机离不开如钛、物质A等材料。请回答下列问题:
(1)写出钛基态原子的核外电子排布式:___________________________。
(2)已知元素A处于第3周期,其原子的第一至第四电离能数据如表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
①A的元素符号为________。
②与元素A同周期的电负性最大的元素为________(填元素符号),该元素能与同周期的另一种非金属元素形成5原子分子,该分子的中心原子采用的杂化方式是________,该分子的空间构型为________。
(3)钛镁合金是制造高性能飞机的重要材料。已知钛、镁金属均采用六方最密堆积(),下列说法正确的是________(填序号)。
A.用钛镁合金来制造高性能飞机,主要由于其价格昂贵,制造出的飞机能卖个好价钱
B.在高温下切割金属钛不会产生任何安全事故
C.钛、镁金属晶体中,其配位数均为12
D.金属钛的熔点很高(1 668 ℃),与金属键关系不大
(4)钙钛型复合氧化物(如图所示)可用于制造航空母舰中的热敏传感器,该晶体以A原子为晶胞的顶点,A可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B是V、Cr、Mn或Fe时,这种化合物具有很好的电化学性能。用A、B、O表示钙钛型复合氧化物晶体的化学式为________。