汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
I.对汽车加装尾气净化装置,可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。2xCO+2NOx==2xCO2+N2,当转移电子物质的量为0.8xmol时,该反应生成 LN2(标准状况下)。
II.一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物,可以用来合成很多有机物如甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)等,还可以作燃料。
(1)在压强为0.1 MPa条件下,将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.再充入1 mol CO和3 mol H2 |
(2)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ·mol-1
则3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
(3)CO—空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—,该电池负极的电极反应式为 。
(4)甲醇也是新能源电池的燃料,但它对水质会造成一定的污染。有一种电化学法可消除这种污染。其原理是: 2滴甲醇,1mL 1.0mol·L—1硫酸,4mL 0.1mol·L—1硫酸钴
(CoSO4)混合溶液,插上两根惰性电极,通电后,将Co2+氧化成Co3+,
然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程:
①检验电解时产生的CO2气体,井穴板穴孔内应盛放 溶液。
②写出净化甲醇的离子方程式 。
(1)25℃时,在0.10mol/L的氨水中逐滴加入同浓度的盐酸(不计两者的挥发性),回答下列问题:
①当溶液pH=7时,溶液中c(NH4+)c(Cl-)(用“<”、“>”、“=”填空,下同);
②当盐酸和氨水溶液恰好中和时,溶液中c(H+)c(OH-);
(2)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。某实验小组的同学对该厂生产的印刷电路后所得的废液进行了分析:取50mL废液,向其中加入足量的稀硝酸,生成0.02molNO;另取50mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,析出沉淀43.05g。
请回答以下问题:
①该厂原来使用的FeCl3溶液中溶质的物质的量浓度为_____(反应前后溶液的体积变化忽略不计);
②废液中各金属阳离子的物质的量浓度之比为C(Fe3+):C(Fe2+):C(Cu2+)=__________;
③另取50mL废液,加入一定量铁屑,充分反应后有铜析出,则所得溶液中Fe2+的物质的量范围是。
X、Y、Z、W、V是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中两种为金属元素。Y的原子半径是短周期主族元素中最大的,Z的单质可与Y的最高价氧化物的水化物溶液反应,X与W同主族,且W的原子序数是X的两倍。请回答下列问题:
(1)W的氢化物的电子式是,其相对分子质量与H2O2的相对分子质量相等,但其沸点却低于H2O2的沸点,可能的原因是_________________________;
(2)Z的单质与Y的最高价氧化物的水化物溶液溶液反应的离子方程式是______________;
(3)X与W以原子个数比2∶1形成的化合物能使溴的水溶液褪色,写出反应的离子方程式__________,该化合物表现了性;
(4)V的单质溶于水后形成的溶液中存在的粒子有种。
全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池,目前钒电池技术已经趋近成熟。全钒液流电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子【V2+(紫色)、V3+(绿色)、VO2+(蓝色)、VO(黄色)】为正极和负极电极反应的活性物质,电池总反应为VO2++V3++H2O
V2++VO
+2H+。如图1是钒电池基本工作原理示意图:
图 1图 2
请回答下列问题:
(1)放电时的正极反应式为_________________________;
(2)充电时的阴极反应式为________________,充电过程中,电解液的pH(选填“升高”“降低”或“不变”)。
(3) 放电过程中氢离子的作用是____________________________;若充电时转移电子的数目为6.02×1023,则左槽溶液中H+的变化量为mol 。
(4) 以全钒液流电池为电源,用惰性电极电解NaHSO3溶液可制得硫酸,装置如图2所示。阴极的电极反应式为。
(5)电解过程中③处的生成物是(填化学式)。
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,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:
①在X极附近观察到的实验现象是。
②电解NaCl溶液的离子方程式是。
③将Y电极反应产物通入Na2S溶液中,发生反应的离子方程式为。
(2)若要在铁制品上镀一定厚度的Ag,Y电极反应式为,工作一段时间后pH将___________(填“增大”或 “减小”或“不变”) 。
(3)若X、Y都是铂电极,电解某金属M的氯化物(MCl2)溶液,当收集到1.12 L氯气时(标准状况),阴极增重3.2g,该金属的摩尔质量是______________。
砷(As)广泛分布于自然界,其原子结构示意图是。
(1)砷位于元素周期表中族,其气态氢化物的稳定性比NH3 (填“强”或“弱”)。
(2)砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据下图写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式:。
(3)砷酸盐可发生如下反应:AsO43-+2I﹣+2H+AsO33-+I2+H2O。下图装置中,C1、C2是石墨电极。
①A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液,B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3
的混合溶液,当连接开关K,并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针
向右偏转。此时C2上发生的电极反应是。
② 一段时间后,当电流计指针回到中间“0”位时,再向B中滴加过量浓NaOH
溶液,可观察到电流计指针(填“不动”、“向左偏”或“向右偏”)。
(4)利用(3)中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:
① 将试样溶于NaOH溶液,得到含AsO43-和AsO33-的混合溶液。As2O5与NaOH溶液反应的离子方程式是。
② 上述混合液用0.02500 mol·L-1的I2溶液滴定,消耗I2溶液20.00 mL。滴定完毕后,使溶液呈酸性,加入过量的KI,析出的I2又用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)试样中As2O5的质量是g。