氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) ΔH2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH= 。(请用含有ΔH1、ΔH2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
| 温度/K |
平衡时NH3的物质的量/mol |
| T1 |
2.4 |
| T2 |
2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(ΔH)、混合气体平均相对分子质量(
)、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明一段时间后该可逆反应达到了平衡状态的是 。

(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。

①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。
工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:
请回答下列问题:
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是___________(填操作名称);
(2)步骤(II)中加入的烧碱溶液应该是(填“少量”或“过量”),沉淀B的成分是___________(填化学式,下同),溶液D中含铝元素的溶质的是____________,它属于(填“酸”、“碱”、“盐”)类物质;
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为: ___________________。
(1)有人研究证明:使用氯气作自来水消毒剂,氯气会与水中有机物反应,生成如CHCl3等物质,这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是(填序号)。
| A.明矾 | B.二氧化氯 | C.臭氧 | D.高铁酸钠( Na2FeO4) |
(2)高铁(VI)酸盐是新一代水处理剂。其制备方法有:次氯酸盐氧化法(湿法)和高温过氧化物氧化法(干法)等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁(III)盐,写出该法的离子方程式:。
(3)用高铁(VI)酸盐设计的高铁(VI)电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O→3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
①写出正极发生的电极反应式:。
②用高铁(VI)电池作电源,以Fe作阳极,以Cu作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当有0.1molK2FeO4反应时,在电解池中生成H2L(标准状况),同时生成Fe(OH)3=mol。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据:
| 含锌废水水质 |
经处理后的水国家环保标准值 |
|
| Zn2+浓度/(mg·L-1) |
≤800 |
≤3.9 |
| pH |
1~5 |
6~9 |
经处理后的废水pH=8,此时废水中Zn2+的浓度为mg/L(常温下,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×1017),(填“符合”或“不符合”)国家环保标准。
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除Fe2+,能否直接调整pH=9.6将Fe2+沉淀除去?______,理由是_________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是___________(填序号);
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?__________,理由是________________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去该混合溶液中Fe2+的有_________(填序号)。
A.浓HNO3 B.KMnO4C.Cl2D.O2
(2)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有__________(填序号)。
A.NaOH B.氨水C.Cu2(OH)2CO3 D.Na2CO3
(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时:
负极的电极反应式是;
正极的电极反应式是。
(3)下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是。
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128g,则肼一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%)
(4)传统制备肼的方法,是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是。
某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级或二级电离:
H2A
H++HA-,HA-
H++A2-
已知相同浓度时的电离度α(H2A)>α(HA-),设有下列四种溶液:
A、0.01mol/L的H2A溶液
B、0.01mol/L的NaHA溶液
C、0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合
D、0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合
据此,填写下列空白(填代号):
(1)c(H+)最大的是,最小的是;
(2)c(H2A)最大的是,最小的是;
(3)c(A2-)最大的是,最小的是。