【改编】(15分)用二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol-1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 > > 。(填化学式)
(2)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2,其中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置。请问:
①A部分还应添加温度控制装置,请你说出一种温度控制方法 ,B部分还应补充什么装置 ;
②C中烧杯中所盛试剂为NaOH溶液,反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2),发生该反应的离子方程式为 。
(3)工业也可以用CH3OH与NaClO3为原料在酸性(硫酸酸化)条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO3-+2Cl-+4H+ ="=" 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
①写出第二步反应的离子方程式 。
②工业生产时需在反应物中加少量Cl-,其作用是 。
③生产中会发生副反应ClO3-+Cl-+H+ ="=" Cl2↑+H2O(未配平),若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为,则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为 。
(4)Na2FeO4在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀,同时生产一种无色无味的单质气体,写出Na2FeO4与水反应的离子方程式 ;Na2FeO4可作为一种“绿色多功能”水处理剂的原因是 。
合金的硬度一般比它的各成分金属的,合金的熔点一般比它的各成分金属的,我国使用最早的合金是。
工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)下图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是;NaOH溶液的出口为(填字母);精制饱和食盐水的进口为(填字母);干燥塔中应使用的液体是。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。
① SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为。
② SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 ______kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气(标准状况)。
(1)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。)
(2)发射飞船时肼(N2H4)与NO2作推力能源,两者反应产生氮气和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H="+67.7" kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534 kJ/mol
则肼与二氧化氮反应的热化学方程式为:
(3)飞船使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,其电池总反应均为:2H2+O2=2H2O。酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是强酸溶液,其负极电极反应式可表示为:2H2-4e一=4H+,则其正极反应式为;碱式氢氧燃料电池中的电解质溶液是强碱溶液,其正极电极反应式可表示为:O2+2H2O+4e一=4OH一,则其负极反应式为
短周期六元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大;A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为ls22s22p6,A原子核外有2个未成对电子,C单质可与热水反应但不能与冷水反应;E、F原子在基态时填充电子的轨道有9个,且E原子核外有3个未成对电子,F能与A形成相同价态的阴离子,且A离子半径小于F离子。回答:
(1)写出各元素的符号:ABCDEF
(2)写出B与C形成的化合物的电子式
(3)请写出元素F的价电子排布式
(4)上述六种元素按电负性从小到大的排列是(写元素符号)。
(5)C、D、E、F元素第一电离能最大的是(写元素符号);
(6)C、D、E、F四种元素中,形成的最高价氧化物对应水化物中(写化学式):
酸性最强的是碱性最强的是呈两性的是
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数Kc |
9.94 |
9 |
1 |
试回答下列问题
(1)上述正向反应是:反应(选填:放热、吸热)。
(2)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有(选填A、B、C、D、E)。
A |
B |
C |
D |
E |
|
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
1 |
(3)已知在一定温度下:C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K;
C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数K2 ,
则K、K1、K2之间的关系是:K=。