用惰性电极电解物质的量比为2:1的NaCl与NaHCO3混合溶液,测得溶液pH变化如右图所示。
(1)在0→t1时间内,阳极上的电极反应式为:___________________________;
(2)用离子方程式表示:a点 pH﹥7原因:__________________________;0→t1时间内,溶液pH升高比较缓慢的原因:_______________________
(3)从原溶液中溶质变化角度看,t1时刻的意义是________________________
(4)有人利用电解原理开发出了一种家用“84”消毒液(有效成分为NaClO)发生器(构造如图),在制备该消毒液时,a电极应该连接在电源的________________极上,若两个电极一种是铁、一种是石墨,则b极材料是________________。
近年来,为提高能源利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V。实际过程中,将SO2通入电池的 极(填“正”或“负”),负极反应式为 ;用这种方法处理SO2废气的优点是 。
(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:
①生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是 。
②下列有关说法正确的是 (填序号)。
A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 |
B.反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C ![]() |
C.反应IV需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解 |
D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥 |
③反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率
超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是 。
④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价, N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为 。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。
①B是电池的 极(填“正”或“负”);
②A极的电极反应式为 。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:
③电解过程中,采取一定措施可控制阳极室pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。
400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L。(乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1)
甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)ΔH=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)ΔH=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:
①600K时,Y点甲醇的υ(逆) (正)(填“>”或“<”)
②从Y点到X点可采取的措施是____________________________。
③有同学计算得到在t1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由 。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3OH的脱氢实验:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)= ;实验温度T1 T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用如下图所示装置模拟上述过程, 除去甲醇的离子方程式为 。
硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:13℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是: 。
(2)请配平第①步反应的化学方程式:
NaBO2+ SiO2+ Na+ H2———— NaBH4+ Na2SiO3
(3)第②步操作需要的玻璃仪器有: ;第③步分离出NaBH4并回收溶剂,采用的操作方法是 。
(4)NaBH4与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为: ,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为 。
(1)下列有关说法正确的是
A.可用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液;
B.HClO4的酸性强于H2SO3,所以非金属性:Cl﹥S;
C.配制0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液480mL,需称量10.6g Na2CO3固体;
D.金属钠着火时,可用泡沫灭火器来灭火;
E.强酸可以制弱酸,弱酸通过化学反应一定不能生成强酸;
F.过量的Zn和浓硫酸反应,生成标准状况下气体22.4L,转移电子一定是2mol;
G.SO2使品红溶液褪色和使KMnO4溶液褪色都体现了其漂白性。
(2)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、NO3-、Cl-、SO42-中的4种离子,所含离子均为1mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。回答下列问题:
①溶液中存在的离子是 ;
②写出溶液中加入过量的稀硫酸反应的离子方程式____________________;
③向原溶液中滴加足量NaOH溶液后,过滤洗涤灼烧,最终得到固体质量为 g。
(3)磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)。已知:
Ⅰ、0.1 mol/L H3PO3溶液的pH = 1.7;
Ⅱ、H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;
Ⅲ、H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。
关于H3PO3的说法:①强酸;②弱酸;③二元酸;④三元酸;⑤氧化性酸;⑥还原性酸,其中正确的是 。
A.②④⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③⑤
写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式 。