Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系,该体系中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。
①已知HClO的杀菌能力比ClO-强,由图分析,用氯气处理饮用水时,pH=7.5与 pH=6时杀菌效果强的是__________;
②氯气-氯水体系中,存在多个含氯元素的平衡关系,分别用平衡方程式表示为__________________。
(2)①ClO2是一种新的消毒剂,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,写出该反应的化学方程式________ ;
②工业上还可用下列方法制备ClO2,在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3,然后与盐酸反应得到ClO2。电解时,生成ClO3–的电极反应式为 。
(3)一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl–、1mol ClOx–(x=1,2,3,4)的能量大小与化合价的关系如图所示
①从能量角度看,C、D、E中最不稳定的离子是 (填离子符号);
②B → A + D反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
[有机化学基础]
醇酸树脂是一种成膜性好的树脂,下面是二种醇酸树脂的合成线路:
(l)B中含有的官能团的名称是 。
(2)反应①、③的有机反应类型分别是 。
(3)若鉴别物质E,可选用的试剂为______(填以下试剂的序号字母)。
A.NaHCO3 B.银氨溶液
C.新Cu(OH)2悬浊液 D.FeCl3溶液
(4)的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物,试写出其中一种的结构简式 。
A.能发生消去反应
B.能与过量浓溴水反应生成白色沉淀
C.苯环上有两个互为对位的取代基
(5)写出反应⑤的化学方程式 。
[物质结构与性质]
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_______;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,C元素的正一价禽子的电子层结构与氙相同,B、C形成的化合物的化学式为________;其晶体内每个B离子周围有_____个C离子与之紧相邻。其晶体的主要物理性质有:_____________________(写出两条即可)。
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为______,其基态原子的电子排布式为___________________________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,其单质在一定条件下能与硫(S)反应,试写出该反应方程式 _____________________________。
[化学—化学与技术]
硫酸是一种重要的化工原料,硫酸工业的“三废”处理之一是对尾气处理,其中一种方法便是用天然海水进行尾气脱硫。
(1)硫酸工业生产的主要设备有 、 和吸收塔。在吸收塔内装有大量磁环的作用是 ,浓硫酸从塔顶喷下,SO3吸收操作采取 形式(原理);硫酸工业的尾气主要成分有SO2、O2、N2等。
(2)天然海水主要含有等离子。
①天然海水pH约为8,原因是海水中 离子水解所致。
②尾气进入吸收塔内,塔顶喷下大量海水,O2能将、
、
等氧化,试写出其中一个反应的方程式: 。
③向氧化后的海水中加入天然海水,其目的是中和、稀释氧化后海水中生成的酸,最终排放出的海水中浓度与进入吸收塔的天然海水相比,
浓度 (填序号)。
A.减少 | B.增大 | C.不变 | D.无法判断 |
I.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答:
(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
(2)反应进行到10 min时,共吸收热量11.38 kJ,则该反应的热化学方程式为
________________________________ 。
(3)计算该反应的平衡常数K= 。
(4)反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9 mol/L。
①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1 w2 (填“>”、“=”或“<”);
②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。
II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),该电极反应式为 。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L。
研究、
、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)可使
等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:
写出CO(g)与反应生成
的热化学方程式:________________。
(2)CO可制做燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入CO和空气,工作过程中,K+移向_______极(填“正”或“负”),正极反应方程式为___________________。
(3)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷
酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料。
①该复合肥料可能的化学式为___________(写出一种即可)。
②若氨水与恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈________性(填“酸”或“碱”)。
常温下弱电解质的电离平衡常数如下:氨水,
③向②中溶液中通入________气体可使溶液呈中性(填“SO2”或NH3”)。
此时溶液中________2(填“>”“<”或“=”)。
(4)可用强碱溶液吸产生硝酸盐。在酸性条件下,FeSO4溶液能将
还原为NO,写出该过程中产生NO反应的离子方程式___________________________________。