(14分)根据下图所示装置回答问题:
(1)装置A中a电极的电极反应式为 ,b电极的电极反应式为 ;
(2)装置B中C为 极,电极反应式为 。
(3)当铁电极的质量变化为19.2g时,a极上消耗O2在标准状况下的体积为 L。
(4)当装置A中消耗0.05mol氢气时,装置B中溶液的pH为 。(溶液体积为100mL不变)
(5)若将装置B改为电解精炼铜,则粗铜作 极,另一极反应为 。
海洋约占地球表面积的71%,海水资源的利用具有非常广阔的前景,从海水中可提取多种化工原料。按下图所示工艺流程可利用海水获得Br2:
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________
(2)下列不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是。
A.氯、溴、碘 | B.食盐、淡水 | C.烧碱、氢气 | D.钠、镁、铝 |
(3)步骤 ① 中已获得Br2,步骤②中又将Br2还原为Br-,其目的为_________________。
(4)步骤②用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为________,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是______________。
(5)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO-3的浓度之比为1︰3,则溶液中c(Na+)︰c(ClO-)=___________。
A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内无中子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的元素。
请回答下列问题(对应元素均用元素符号表示):
(1)C在元素周期表中的位置为,G的原子结构示意图是。
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲,其电子式为,所含化学键类型为_____。
(3)向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式是。
(4)E、F、G三种元素所形成的简单离子,半径由大到小的顺序是。
(5)用BA4、D2和EDA的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极。在a极通入BA4气体,b极通入D2气体,则a极是该电池的极,正极的电极反应式为。
CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知8.0 g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量。则
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=kJ·mol-1。
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,则通入a气体的电极名称为,通入b气体的电极反应式为 。(质子交换膜只允许H+通过)
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为 。
(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96 L CH4可处理22.4 L NOx,则x值为。
T ℃时,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO2与2mol SO2发生如下反应:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1。
(1)下列能说明该反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗n mol SO3的同时生成n mol NO2
(2)反应进行到20 s 时,测得反应速率v(NO) =" 0.005" mol·L-1·s-1,则消耗的NO2为mol。
(3)下列措施能使反应加快的是(仅改变一个条件)
a.降低温度b.缩小容积 c.使用效率更高的催化剂
(4)若上述容器为绝热容器(与外界无热交换),则到达平衡所需时间将。
a.延长b.缩短 c.不变 d.无法确定
X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:气体YX3能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,Z和X在同一主族,Q原子的最外层电子数是其周期序数的2倍。回答下列问题:
(1)Z原子的结构示意图为,YX3的电子式为(用元素符号表示)。
(2)Z、Q、R原子的半径从大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)Q分别与X、Z形成的化合物类型分别为、(填离子化合物或共价化合物)。
(4)能证明R的非金属性比Q强的实验事实是(填字母序号)。
a.HR的水溶液酸性比H2Q的水溶液酸性强
b.R2与H2化合比Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.H2Q的水溶液中通少量的R2气体可置换出单质Q