高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途,在生产和生活中有广泛的应用。
已知:i.高铁酸钠(Na2FeO4)极易溶解于水,20℃溶解度为111克;高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水。
ii.高铁酸钾(K2FeO4)在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。
iii.高铁酸根在水溶液中存在平衡:⇌↑
(1)工业上用氯气和烧碱溶液可以制取次氯酸钠,反应的离子方程式为___________ 。
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,既可以对水杀菌消毒,又可以净化水,其原理为________ 。
(3)工业上有多种方法制备高铁酸钾。
方法1:次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。
①“氧化”过程中的氧化剂为(填化学式)______________ 。
②写出“转化”过程中的化学方程式为__________________ 。
③上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质,可用重结晶法提纯,操作是将粗产品先用稀KOH溶液溶解,然后再加入饱和KOH溶液,冷却结晶过滤。上述操作中溶解粗产品用稀KOH溶液,不用蒸馏水,根据平衡移动原理解释__________ 。
(4)方法2:电解法
我国化学工作者还提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案,装置如下图所示。
①Ni电极作________ (填“阴”或“阳”)极;
②Fe电极的电极反应式:____________ 。
已知:i.高铁酸钠(Na2FeO4)极易溶解于水,20℃溶解度为111克;高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水。
ii.高铁酸钾(K2FeO4)在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。
iii.高铁酸根在水溶液中存在平衡:⇌↑
(1)工业上用氯气和烧碱溶液可以制取次氯酸钠,反应的离子方程式为
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,既可以对水杀菌消毒,又可以净化水,其原理为
(3)工业上有多种方法制备高铁酸钾。
方法1:次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。
①“氧化”过程中的氧化剂为(填化学式)
②写出“转化”过程中的化学方程式为
③上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质,可用重结晶法提纯,操作是将粗产品先用稀KOH溶液溶解,然后再加入饱和KOH溶液,冷却结晶过滤。上述操作中溶解粗产品用稀KOH溶液,不用蒸馏水,根据平衡移动原理解释
(4)方法2:电解法
我国化学工作者还提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案,装置如下图所示。
①Ni电极作
②Fe电极的电极反应式:
更新时间:2020-07-05 07:35:11
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。
(1)装置Ⅰ中仪器c的名称是___________ ,实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的离子方程式为___________ ,HCl在反应中体现的性质为___________ 。
(2)装置Ⅱ的作用是___________ 。
(3)若产生Cl2足量,实验过程中装置Ⅳ中的实验现象___________ 。
(4)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在图中装置Ⅱ与Ⅲ之间添加图中的___________ 装置(填序号)。
(5)工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有Cl2泄漏。若Cl2有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为NH4Cl固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式:___________ 。
(1)装置Ⅰ中仪器c的名称是
(2)装置Ⅱ的作用是
(3)若产生Cl2足量,实验过程中装置Ⅳ中的实验现象
(4)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在图中装置Ⅱ与Ⅲ之间添加图中的
(5)工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有Cl2泄漏。若Cl2有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为NH4Cl固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式:
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】氯元素可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和NaClO。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是_______ ,a中的试剂为_______ ,目的是_______ 。
(2)图中制备氯气的离子方程式为_______ 。
(3)b中发生的主要反应的化学方程式为_______ 。
(4)c采用冰水浴冷却的目的是_______ 。
(5)d用于处理尾气,可选用试剂_______ (填标号)。
A. B.NaCl C.KOH
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是
(2)图中制备氯气的离子方程式为
(3)b中发生的主要反应的化学方程式为
(4)c采用冰水浴冷却的目的是
(5)d用于处理尾气,可选用试剂
A. B.NaCl C.KOH
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】钠和氯是我们熟悉的典型金属元素与非金属元素,研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义。
Ⅰ.某化学兴趣小组为了探究“干燥的不能与反应”而“潮湿的能与反应”,设计了如图1所示装置进行实验(夹持仪器已省略)。
回答下列问题:
(1)实验开始前先通入一段时间的,目的是___________ 。
(2)饱和溶液的作用是___________ ,试剂是___________
(3)实验时,首先打开装置A中分液漏斗的活塞,加入稀盐酸;然后关闭,打开,实验中观察到E中灼热的铜丝颜色未发生变化,则得出的结论是___________ 。
(4)写出中与反应的化学方程式___________ 。
Ⅱ.为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如图2所示的实验装置(A为氯气制取装置,未画出)。
(5)装置B、C中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,其目的是证明干燥的氯气不具有漂白性。实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,说明该装置存在明显的缺陷,改进的方法是___________ 。
(6)E中溶液吸收氯气时发生反应的离子方程式是___________ 。
(7)D中氯气可将氧化,若通过实验验证该反应发生的是氧化还原反应,可采取的方法是___________ (提示:遇盐酸生成气体。写出操作试剂和现象)
Ⅰ.某化学兴趣小组为了探究“干燥的不能与反应”而“潮湿的能与反应”,设计了如图1所示装置进行实验(夹持仪器已省略)。
回答下列问题:
(1)实验开始前先通入一段时间的,目的是
(2)饱和溶液的作用是
(3)实验时,首先打开装置A中分液漏斗的活塞,加入稀盐酸;然后关闭,打开,实验中观察到E中灼热的铜丝颜色未发生变化,则得出的结论是
(4)写出中与反应的化学方程式
Ⅱ.为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如图2所示的实验装置(A为氯气制取装置,未画出)。
(5)装置B、C中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,其目的是证明干燥的氯气不具有漂白性。实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,说明该装置存在明显的缺陷,改进的方法是
(6)E中溶液吸收氯气时发生反应的离子方程式是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐1】高铁酸钾K2FeO4具有广泛的用途,已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0℃-5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性或中性溶液中快速产生O2,④FeO42— 易被H2还原。
Ⅰ 实验室制备高铁酸钾,如图所示,完成下面问题。
(1)装置A中为Cl2的发生装置,该反应的离子方程式为___________________________________ 。
(2)装置B的作用是_______________________________ 。
(3)反应结束后,C中可得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O和_______________________________________________ (化学方程式) 。
(4)用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液。取少量此溶液,滴加盐酸,有Cl2产生。说明在此环境下,氧化性Cl2__________ K2FeO4 ,说明 ____________________________ 影响物质的氧化性的强弱。
(5)向C中紫色溶液中滴加稀硫酸,产生黄绿色气体,滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色,说明反应后的溶液中含有_________ 离子,但是该离子的产生不一定是K2FeO4氧化Cl—产生的,还可能是___________________________________________ (用离子方程式表示)。
Ⅱ 电解法也可制取K2FeO4,常用的制备方法是间接法,先用NaOH作为电解液,生成Na2FeO4,再加入KOH转化为K2FeO4。同时获得氢气,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。
(6)电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_____________ (填“阴极室”或“阳极室”)。
(7)电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是________________________ 。
(8)向Na2FeO4中再加入KOH溶液,可以转化为K2FeO4的原因是_________________________________________________ 。
Ⅰ 实验室制备高铁酸钾,如图所示,完成下面问题。
(1)装置A中为Cl2的发生装置,该反应的离子方程式为
(2)装置B的作用是
(3)反应结束后,C中可得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O和
(4)用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液。取少量此溶液,滴加盐酸,有Cl2产生。说明在此环境下,氧化性Cl2
(5)向C中紫色溶液中滴加稀硫酸,产生黄绿色气体,滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色,说明反应后的溶液中含有
Ⅱ 电解法也可制取K2FeO4,常用的制备方法是间接法,先用NaOH作为电解液,生成Na2FeO4,再加入KOH转化为K2FeO4。同时获得氢气,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。
(6)电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在
(7)电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是
(8)向Na2FeO4中再加入KOH溶液,可以转化为K2FeO4的原因是
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解答题-工业流程题
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【推荐2】水是生命之源,它与我们的生活密切相关。自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。高铁酸钠具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂,在工业上制备高铁酸钠的方法有多种。
(1)简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理_________________________________________________________________________ 。
(2)干法制备高铁酸钠的反应原理如下:
2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4
①高铁酸钠中铁元素的化合价为________________ 。
②上述方程式中b=____ 。每生成1molM,该反应转移电子的物质的量为_____________ mol。
(3)工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠,生产过程如下:
①步骤③中除生成Na2FeO4外,还有副产品Na2SO4、NaCl,则步骤③中反应的离子方程式为____________________________________ 。
②已知Na2FeO4在强碱性溶液中的溶解度较小。可向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液。从Na2FeO4悬浊液得到固体的操作名称为_____________________ 。
(4)计算Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)约是氯气的_______ 倍(结果保留两位小数。)
(1)简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理
(2)干法制备高铁酸钠的反应原理如下:
2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4
①高铁酸钠中铁元素的化合价为
②上述方程式中b=
(3)工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠,生产过程如下:
①步骤③中除生成Na2FeO4外,还有副产品Na2SO4、NaCl,则步骤③中反应的离子方程式为
②已知Na2FeO4在强碱性溶液中的溶解度较小。可向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液。从Na2FeO4悬浊液得到固体的操作名称为
(4)计算Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)约是氯气的
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐3】高铁酸钾(K2Fe04)是一种理想的绿色高效水处理剂。某学习小组用如图所示装置(夹持仪器已略去)制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备K2Fe04。
查阅资料知K2FeO4的部分性质如下:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液;
②在0-5℃、强碱性溶液中比较稳定;
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解;
④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
请回答下列问题:
(1)仪器C和D中都盛有KOH溶液,其中C中KOH溶液的用途是_____ 。
(2)Cl2与KOH的浓溶液在较高温度下反应生成KClO3。为保证反应生成KClO,需要将反应温度控制在0-5℃,在不改变KOH溶液浓度的前提下,实验中可以采取的措施是_____ 。
(3)在搅拌条件下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2Fe04,写出该反应的化学方程式_____ ;该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,其原因是_____ 。
(4)制得的粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。一种提纯方案为:将一定量的K2Fe04粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中,用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2-3次后,在真空干燥箱中干燥。
①第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是(填化学式)_____ 、_____ 。
②晶体用乙醇洗涤的原因是_____ 。
查阅资料知K2FeO4的部分性质如下:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液;
②在0-5℃、强碱性溶液中比较稳定;
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解;
④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
请回答下列问题:
(1)仪器C和D中都盛有KOH溶液,其中C中KOH溶液的用途是
(2)Cl2与KOH的浓溶液在较高温度下反应生成KClO3。为保证反应生成KClO,需要将反应温度控制在0-5℃,在不改变KOH溶液浓度的前提下,实验中可以采取的措施是
(3)在搅拌条件下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2Fe04,写出该反应的化学方程式
(4)制得的粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。一种提纯方案为:将一定量的K2Fe04粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中,用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2-3次后,在真空干燥箱中干燥。
①第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是(填化学式)
②晶体用乙醇洗涤的原因是
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解答题-工业流程题
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名校
【推荐1】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。其一种生产工艺如下:
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:_____________________
(2)“电解”中阴极反应的主要产物是____ 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别_ 溶液、_ 溶液,过滤后需加_____ 溶液调节pH。(填化学式)
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。写出“尾气吸收”的离子方程式:____ 。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____ 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力。其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____ g(计算结果保留两位小数)。
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
(2)“电解”中阴极反应的主要产物是
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。写出“尾气吸收”的离子方程式:
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力。其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为
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解答题-原理综合题
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【推荐2】电化学原理在现代工业中应用广泛,回答下列问题:
(1)氯碱工业上利用电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氯气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品,如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。
①图中的离子交换膜只允许___________ 通过,作用为___________ 、___________ 。
②氯化钠溶液从图中___________ (填“a”“b”“c”或“d”)处进入。
(2)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得,其阳极的电极反应式为___________ 。
(3)金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的、、、等杂质,故可用电解法制备高纯度的镍。(金属活动性:)
①电解过程中,阴极的电极反应式为___________ 。
②电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量___________ (填“相等”或“不相等”),电解结束后,阳极泥的成分是___________ 。
(4)图甲是一种将废水中的氯乙烯()进行环境无害化处理的微生物电池装置,同时利用此装置在铁上镀铜。
①N为___________ (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),镀铜时,___________ (填“X”或“Y”)与铜电极相连,工作过程中,M极区域溶液中将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②若M极消耗0.1mol氯乙烯,则铁电极增重___________ g,硫酸铜溶液的将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气,所得溶液用惰性电极电解,阳极区所得溶液循环利用。
①进入电解池的溶液中,溶质是___________ (填化学式)。
②阴极的电极反应式为___________ 。
(1)氯碱工业上利用电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氯气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品,如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。
①图中的离子交换膜只允许
②氯化钠溶液从图中
(2)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得,其阳极的电极反应式为
(3)金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的、、、等杂质,故可用电解法制备高纯度的镍。(金属活动性:)
①电解过程中,阴极的电极反应式为
②电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量
(4)图甲是一种将废水中的氯乙烯()进行环境无害化处理的微生物电池装置,同时利用此装置在铁上镀铜。
①N为
②若M极消耗0.1mol氯乙烯,则铁电极增重
(5)电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气,所得溶液用惰性电极电解,阳极区所得溶液循环利用。
①进入电解池的溶液中,溶质是
②阴极的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂,生产流程:
已知:①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如表:
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却,冷却的原因是____________________ 。
(2)滤液1中所含金属阳离子有_____________ (填离子符号)。
(3)在实际生产中,Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4,反应过程:
①升温到515℃时,Li2CO3开始分解产生CO2和碱性氧化物A,写出A的名称________ ,此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多,可能原因是_______________ ;
②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B,固体B是______ 。
③升温到720℃时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式_________________ 。
(4)由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液1中加入_____________ ,再加入NaOH溶液调节pH范围为____________ ,过滤得到滤液2和滤渣,向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12,搅拌、过滤,再向所得滤液中通入过量的CO2过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3。
(5)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺:
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液做阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中,阳极的电极反应式是__________ ,宜选用_____ (“阳”或“阴”)离子交换膜。
②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是__________________ 。
已知:①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 3.4 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 4.7 | 9.8 |
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却,冷却的原因是
(2)滤液1中所含金属阳离子有
(3)在实际生产中,Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4,反应过程:
①升温到515℃时,Li2CO3开始分解产生CO2和碱性氧化物A,写出A的名称
②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B,固体B是
③升温到720℃时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式
(4)由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液1中加入
(5)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺:
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液做阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中,阳极的电极反应式是
②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】氮元素广泛存在于自然界中,对人类生产和生活具有重要意义。
(1)铵态氮肥为何不能与碱性物质混用_______ 。
(2)在合成氨工业中,压强通常控制在20~50MP,其原因是_______ 。
(3)常温下,在氯化铵溶液中加入一定量的氢氧化钠至恰好完全反应,此时溶液中的离子浓度由大到小的顺序_______ 。
(4)用氨气处理氮氧化物是一种常见的大气污染治理方法,其反应方程式为:4NH3+6NO=5N2+6H2O,为了使该反应发生得更有效率,将该反应设计成电解池,以惰性电极为阴、阳极,以NaOH溶液为电解液,则阳极的电极方程式为_______ 。
(5)N2H4易溶于水,是与氨相类似的弱碱,已知其常温下电离常数,常温下,将0.2mol∙L-1N2H4∙H2O与0.1mol∙L-1盐酸等体积混合(忽略体积变化),则此时溶液的pH约等于_______ (忽略N2H4的二级电离)
(1)铵态氮肥为何不能与碱性物质混用
(2)在合成氨工业中,压强通常控制在20~50MP,其原因是
(3)常温下,在氯化铵溶液中加入一定量的氢氧化钠至恰好完全反应,此时溶液中的离子浓度由大到小的顺序
(4)用氨气处理氮氧化物是一种常见的大气污染治理方法,其反应方程式为:4NH3+6NO=5N2+6H2O,为了使该反应发生得更有效率,将该反应设计成电解池,以惰性电极为阴、阳极,以NaOH溶液为电解液,则阳极的电极方程式为
(5)N2H4易溶于水,是与氨相类似的弱碱,已知其常温下电离常数,常温下,将0.2mol∙L-1N2H4∙H2O与0.1mol∙L-1盐酸等体积混合(忽略体积变化),则此时溶液的pH约等于
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【推荐2】甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇,反应流程中涉及如下反应(下列焓变数据均在测得):
①
②
③
(1)时,用和直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为___________ ;
(2)某温度下,向容积为的恒容密闭容器中通入,和,发生反应①,后反应在该温度下达到平衡,这时测得反应体系中各组分的物质的量相等,则该反应在内的平均反应速率___________ ;在相同温度下,将上述反应改在某恒压容器内进行,该反应的平衡常数___________ (填“增大”“不变”或“减小”);
(3)工业上可通过甲醇基化法制取甲酸甲酯,时,其反应的热化学方程式为:
科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下图所示:①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素,在下列各压强数据中,工业上制取甲酸甲酯应选择的是___________ (填下列序号字母)
a. b. c.
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是,其理由是___________ ;
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:①通入气体a的电极是电池的___________ (填“正”或“负”)极;
②时,用此电池以石墨作电极电解饱和食盐水,检验阳极产物的方法是___________ 。(必须有所用试剂或药品、现象和对应的结论)。
①
②
③
(1)时,用和直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为
(2)某温度下,向容积为的恒容密闭容器中通入,和,发生反应①,后反应在该温度下达到平衡,这时测得反应体系中各组分的物质的量相等,则该反应在内的平均反应速率
(3)工业上可通过甲醇基化法制取甲酸甲酯,时,其反应的热化学方程式为:
科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下图所示:①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素,在下列各压强数据中,工业上制取甲酸甲酯应选择的是
a. b. c.
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是,其理由是
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:①通入气体a的电极是电池的
②时,用此电池以石墨作电极电解饱和食盐水,检验阳极产物的方法是
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【推荐3】能源的合理开发和利用,低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日,中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖,以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。
(1)在298K、100kPa时,已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1= a kJ•mol-1;
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2= b kJ•mol-1;
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3= c kJ•mol-1。
298K时,写出C(s,石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式:_______ 。
(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ•mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右,其主要原因为_______ 。
(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa,发生反应:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。当=1时,NO的平衡转化率~;T2时NO平衡转化率~的关系如图:
①能表示此反应已经达到平衡的是_______ (填字母)。
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
②表示T2时NO平衡转化率~的关系是_______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),T1_______ T2(填“>”或“<”)。
③当=1、T3时,CH4的平衡分压为_______ 。已知:该反应的标准平衡常数Kθ=,其中pθ=100kPa,p(CH4)、p(NO)、p(CO2)、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压,则该温度下Kθ=_______ (分压=总压×物质的量分数)。
(4)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。
B中发生的总反应离子方程式为_______ 。
(1)在298K、100kPa时,已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1= a kJ•mol-1;
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2= b kJ•mol-1;
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3= c kJ•mol-1。
298K时,写出C(s,石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式:
(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ•mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右,其主要原因为
(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa,发生反应:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。当=1时,NO的平衡转化率~;T2时NO平衡转化率~的关系如图:
①能表示此反应已经达到平衡的是
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
②表示T2时NO平衡转化率~的关系是
③当=1、T3时,CH4的平衡分压为
(4)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。
B中发生的总反应离子方程式为
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