[化学—选修2:化学与技术]
将海水淡化与浓缩海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓缩海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
(1)如图1,用惰性电极在电场中利用膜技术(阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)淡化海水,该方法称为电渗析法。
①图1中膜a应选择_____________膜,阳极的电极反应式为_________________;
②电渗析法还可以用来处理电镀废液,写出用该方法处理含硫酸铜废液时(使用惰性电极)所发生的电极反应:阴极_________________阳极_________________;
(2)海水中的溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99%,故溴有“海洋元素”之称。工业上是将氯气通入到含溴离子的浓缩海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴。该方法中反应的离子方程式依次为①Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑③_____________________________;产生1molBr2时,该反应转移的电子数为____________。
(3)海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量,足以保证人类上亿年的能源消费,工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO.其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质,在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO. 如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线.写出100℃时所发生的反应的化学方程式_________________________;工业上富集HDO的生产过程中,可以循环利用的一种物质是____________。
①铁片;②饱和食盐水;③液态的纯硫酸(不含水);④蔗糖;⑤干冰;⑥熔融硝酸钾;⑦氢氧化钠固体。用序号回答:
(1)其中属于电解质的是 (填序号,下同),
(2)属于非电解质的是 ,
(3)可导电的是 。
铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
流程图二
回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式___________________;____________________;
(2)若气体A过量,则反应2的离子方程式为 ;
(3)写出由D制备冰晶石的化学方程式 ___________________________;
(4)以石墨为阳极,电解氧化铝制铝时阳极的电极反应式_________________。
(1)镍氢碱性充电电池被誉为“绿色化学电源”,充、放电时的反应:
2Ni(OH)22NiO(OH) + H2放电时,正极的电极反应式为 ,充电时,该电极应与电源的 (填“正”或“负”)极相连。
(2)氨在空气中燃烧,生成水和氮气。已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H= —92.4kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)
2H2O(l) ΔH="-572" kJ·mol-1,则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为: 。
(3)研究表明工业上合成氨反应(N2(g)+3H2(g) 2NH3(g))在容积固定的密闭容器中发生上述反应,表一中为各物质在不同时刻的浓度。
时间/min |
c(N2)/mol·L-1 |
c(H2) /mol·L-1 |
c(NH3) /mol·L-1 |
0 |
0.6 |
1.8 |
0 |
5 |
0.48 |
X |
0.24 |
10 |
0.26 |
0.78 |
0.68 |
表一
0~5 min,H2的平均反应速率vH2= 。反应在5分钟时,条件发生了改变,改变的条件可能是 (填序号)。
a.增加氢气的浓度b.降低温度 c.使用催化剂 d.分离出NH3
已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素,原子序数依次增大,其中A是宇宙中最丰富的元素,B的单质常温下为气体,C和E同主族,C和E可形成EC2和EC3两种分子,D是短周期中原子半径最大的元素。请回答下列问题:
(1)①B在元素周期表中的位置________________________;
②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的酸是________(写化学式)。
(2)C、D、E、F四种元素对应的简单离子的半径由小到大的顺序是_____(用离子符号表示)。
(3)工业上常用A、B组成的物质X来检验F的单质是否发生泄漏,有大量白烟生成,写出此反应的化学方程式______________________。其中该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为_______________.
盐酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化学实验室里必备的重要试剂。请回答下列各问:
(1)常温下,可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸,说明浓硫酸具有 性.
(2)硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是 (填序号)。
① Cu + HNO3(浓)→ Cu(NO3)2
② Cu + HNO3(稀)→ Cu(NO3)2
③ CuCuO
Cu(NO3)2
(3)①在50mL 18mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 。
A.20.16L | B.6.72L | C.10.08L | D.15.12L |
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式 。
(4)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为 。