聚合硫酸铝铁[AlaFeb(OH)m(SO4)n·xH2O] 是一种新型高效净水剂,广泛应用于工业污染水的处理。
(1)聚合硫酸铝铁能够净水的原因是 。
(2)AlaFeb(OH)m(SO4)n·xH2O中a、b、m、n的代数关系式为 。
(3)为了测定聚合硫酸铝铁的组成,进行如下实验:
步骤一:准确称取8.810 g样品溶于150mL 0.100mol·L-1稀硫酸,恰好完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体10.485g;
步骤二:另取相同质量的样品,溶于过量的氢碘酸,以磁力搅拌机搅拌,充分反应后,以0.500 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,滴入几滴淀粉溶液,再滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。(已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
①步骤二中使用磁力搅拌器进行搅拌的目的是 。
②通过计算确定聚合硫酸铝铁的化学式(写出计算过程)。
(14分)如下图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式_______________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为___________,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的标况下的体积为________;丙装置中阴极析出铜的质量为________。
电解原理在化学工业中有广泛应用。图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
①若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
电解池中X极上的电极反应式为。
在X极附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式为,
检验该电极反应产物的方法是。
(2)如要在某导电塑料表面镀一层金属铜,则
①X电极的材料是,电极反应式是。
②Y电极的材料是,电解液a选用溶液,。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
(12分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素在元素周期表中的位置为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4(1)△H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4(1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g)△H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为
(5)下图是一个电化学过程示意图。
①写出铂片上发生的电极反应式____ ____。
②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
(8分)银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源,它的充放电过程可表示为:
2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O,回答下列有关问题。
(1)电池的放电过程是(填“①”或“②”)。
(2)该电池属于性电池(填“酸”、“碱”或“中”)。
(3)写出充电时阳极的电极反应式:
(4)充电时,电池的正极应接电源的极。
(8分)(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) 请回答下列问题:
①该反应的生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________(填“>”、“<”或“=”)572 kJ。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1;
H2O(g)===H2O(l)ΔH2=-44 kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3=-545 kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是________________。
(3)已知下列反应的热化学方程式:
①6C (s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)ΔH1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2
③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为________。