(12分)含有下列离子的五种溶液①Ag+ ②Mg2+ ③Fe2+ ④Al3+ ⑤Fe3+试回答下列问题:
(1)既能被氧化又能被还原的离子是________(填离子符号,下同)。
(2)向③中加入NaOH溶液,现象是_____________ _________________,
有关方程式(是离子反应的写离子方程式)为______ ____________。
(3)加入过量NaOH溶液无沉淀的是_____________。
(4)加入铁粉若溶液质量增重的是______ _,若溶液质量减轻的是_______________。
(5)遇KSCN溶液呈红色的是______________。
(6)能用来鉴别Cl-存在的离子是_______________。
【化学-化学与技术】
电解原理在工业有广泛的应用。利用相关知识回答下面的问题。
(1)铝的阳极氧化:在进行电解以前,要对铝电极进行表面处理,是将铝片浸入热的16%NaOH溶液中半分钟左右,目的是,反应的离子方程式为。铝的阳极氧化时,铝与电源的极(填写正、负极)相连。
(2)电解原理的运用:在右图装置中,溶液的体积为100mL,开始时电解质溶液的浓度为0.1mol/L,工作一段时间后导线上通过0.001mol电子。若不考虑盐的水解和溶液体积的变化,则电解后溶液的pH值为____________。
(3)电镀是运用电解原理,在金属表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。例如:在铜片上电镀银时,电解原理是:采用AgNO3溶液为电解质,用作阳极。而在实际的电镀工艺中,要求金属在镀件上的析出速率得到控制,使析出的镀层厚度均匀、光滑致密、与底层金属的附着力强。所以在铁件上电镀铜时,实际使用的电镀液是。
A.FeCl![]() |
B.CuCl2 | C.K6[Cu(P2O7)2] | D.CuSO4 |
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) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)===H2O(g)+CO2(g)的△H=kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移mol电子。
(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-→3CO2+H2O;则该电池的正极反应式是:。
(3)密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。
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10L,则该温度下的平衡常数K=;此时在B点时容器的体积VB10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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情况下,为提高CO转化率可采取的措施是。
运用相关原理,回答下列各小题:
Ⅰ.已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4=Na+ + H+ + SO42-。
(1)在NaHSO4溶液中c(H+)c(OH-)+ c(SO42-)(填 “>”、“=”或“<”下同);用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应后溶液的pH7。
(2)将20mLpH=2的NaHSO4溶液逐滴加入到20mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,溶液中发生反应的离子方程式为:;向此反应后的溶液中滴加0.001 mol·L-1BaCl2溶液,首先析出的沉淀是。[KSP(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2;KSP(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-2]
Ⅱ.(1)工业上电解硫酸锌溶液可实现电解法炼锌(控制条件,使H+难放电、阳极电极不溶解)。写出相关的电解化学方程式:。
(2)将干净的铁片浸在熔化的液体锌里可制得热镀锌铁板,这种铁板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌铁板的镀锌层一旦被破坏后,锌将作为原电池的极发生反应而损耗,铁受到保护。
(12分)已知某烃的含氧衍生物A能发生如下所示的变化。在相同条件下,A的密度是H2的28倍,其中碳和氢元素的质量分数之和为71.4%,C能使溴的四氯化碳溶液褪色,H的化学式为C9H12O4。
试回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称;C的结构简式。
(2)D可能发生的反应为(填编号);
①酯化反应②加成反应③消去反应④加聚反应
(3)写出下列反应的方程式
①A与银氨溶液:;
②G—H:;
(4)某芳香族化合物M,与A含有相同类型和数目的官能团,且相对分子质量比A大76。则:
①M的化学式为;
②已知M的同分异构体为芳香族化合物,不与FeCl3溶液发生显色反应,但能与Na反应,且官能团不直接相连。则M的同分异构体为(写1种):。
氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须加以处理。
(1)汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应化学方程式可表示为:______________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置(见下图)和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。
Ⅰ.提供的装置。
Ⅱ.NH3的制取。
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:__________(填仪器序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如表所示。
实验记录
试剂组合序号 |
固体试剂/g |
NH3体积/mL |
a |
12.0g Ca(OH)2(过量) 10.8g NH4Cl |
2688 |
b |
12.0g Ca![]() |
2728 |
c |
12.0g NaOH(过量) 10.8g NH4Cl |
3136 |
d |
12.0g NaOH(过量) 10.8g (NH4)2SO4 |
3118 |
e |
12.0g CaO(过量) 10.8g NH4Cl |
3506 |
f |
12.0g CaO(过量) 10.8g (NH4)2SO4 |
3584 |
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是:___________________(填序号),其他组合NH3产率不高的原因是:____________。
Ⅲ.模拟尾气的处理。
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:_________。
②D装置作用除使气体混合均匀和调节气流速度以外,还有一个作用是_____________。
③D装置中的液体可换成_________(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。