(10分)(1)实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应,产生的氯气在标准状况下的体积为22.4 L。
请回答下列问题:
①写出该反应的离子反应方程式_________________________,②反应中被氧化的HCl的物质的量为 ________。③实验室备用的浓盐酸质量分数为36.5%,密度为1.19 g·cm-3,为使用方便,请计算出该浓盐酸的物质的量浓度_________
。
(2)把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。
①合金中镁的质量 g。
②盐酸的物质的量浓度 。
依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图,回答下列问题:
(1)电极X的材料是,电解质溶液Y是。
(2)银电极为电池的极。
(3)盐桥中阳离子向移动(填“左 ”或“右”)。
(4)外电路中电子是从(填电极材料名称,下同)电极流向电极。
现有可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g);根据下图示回答:
(1)左图中温度t1℃t2℃(填“高于”或“低于”)
(2)该反应的正反应为反应(填“吸热”或“放热”)
(3)右图中压强 p1p2(填“>”、“<”、“=”)
(4)反应式中(m +n)(p +q)(填“>”、“<”、“=”)
硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是。
第1组 |
第2组 |
第3组 |
S (单质) |
SO2、H2SO3、M、NaHSO3 |
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。
(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是。
A.Na2SO3溶液与HNO3B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3—)变化关系如下表
n(SO32—):n(HSO3—) |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
当吸收液中n(SO32—):n(HSO3—) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—)
B.c(Na+)>c(HSO3—)>c(SO32—)>c(OH—)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3—)>c(OH—)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
方案① |
往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液 |
紫红色褪去 |
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+ |
方案② |
往第二份试液中加入 |
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+ |
|
方案③ |
往第二份试液中加入 |
SO2与Fe3+反应生成了SO42— |
上述方案①得出的结论是否合理,原因。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br—的还原性弱于SO2的现象是。
水是人类生存和发展的宝贵资源,而水质的污染问题却越来越严重。目前,世界各国已高度重视这个问题,并采取积极措施进行治理。
(1)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是________(填字母编号,可多选)。
选项 |
污染物 |
处理措施 |
方法类别 |
A |
废酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
B |
Cu2+等重金属离子 |
加硫酸盐沉降 |
化学法 |
C |
含纯碱的废水 |
加石灰水反应 |
化学法 |
(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图:
① 下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是(填字母编号,可多选)。
A.偏铝酸钠 B.氧化铝 C.碱式氯化铝 D.氯化铁
② 混凝剂除去悬浮物质的过程是(填字母编号)。
A.只是物理过程 B. 只是化学过程 C. 是物理和化学过程
(3)在氯氧化法处理含CN一的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg·L-1。现用氯氧化法处理,发生如下反应:
KCN + 2KOH + Cl2 =" KOCN" + 2KCl + H2O再投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氯化为氮气。请配平下列化学方程式:口KOCN + 口KOH + 口Cl2→口CO2 + 口N2 + 口KCl + 口H2O若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯g。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5 kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=—483.6 kJ·mol-1②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1③
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移mol e-。
(2)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则该温度下的平衡常数K=;A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A)总:n(B)总=。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tAtC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是。
A.降温 B.加压 C.使用催化剂 D.将甲醇从混合体系中分离出来