含氮化合物是化学与工业中运用广泛的物质。
(1)该小组利用电解原理设计了如右图装置进行H2还原NO的实验(高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯薄膜做电极)。铂电极B是____ 极,钯电极A的电极反应式为_____________ 。
(2)若工业废水中的的浓度约为1.0×10-4 mol·L-1,取工业废水5 mL 于试管中,滴加2滴0.1 mol·L-1 的硝酸银溶液,能否看到沉淀现象?试通过计算说明。____ (注:1mL溶液以20滴计;Ksp(AgNO2)=2×10-8)
(3)已知键能数据,H-H 436,S=S 255,H-S 339,单位kJ/mol。请计算热化学方程式2H2(g) + S2(g) = 2H2S(g)的ΔH=___________
(4)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________ 。
已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:_____________________ 。
(1)该小组利用电解原理设计了如右图装置进行H2还原NO的实验(高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯薄膜做电极)。铂电极B是
(2)若工业废水中的的浓度约为1.0×10-4 mol·L-1,取工业废水5 mL 于试管中,滴加2滴0.1 mol·L-1 的硝酸银溶液,能否看到沉淀现象?试通过计算说明。
(3)已知键能数据,H-H 436,S=S 255,H-S 339,单位kJ/mol。请计算热化学方程式2H2(g) + S2(g) = 2H2S(g)的ΔH=
(4)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡气体总浓度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:
已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:
更新时间:2016-12-09 15:13:45
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH₃OH的产率。在一定条件下,以CO₂和H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下:
①CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₂
③CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH₃
回答下列问题:
(1)ΔH₃=_______ (用ΔH₁、ΔH₂表示),已知反应①、②、③以物质的量分数表示的平衡常数KX与温度T变化关系如图1所示。据此判断的数值范围是_______ (填标号)。
A. -1 B.-1~0 C.0~1 D.1
(2)在催化剂N表面进行反应①,当起始量时,在不同条件下达到平衡,体系中CO₂的转化率为(CO₂),在T=400℃下(CO₂)随压强变化关系和在p=60MPa下(CO₂)随温度变化关系如图2所示。其中代表在T=400℃下(CO₂)随压强变化关系的是________ 线(填“a”或“b”);a、b两线的交点M对应的平衡常数________ (填“相同”或“不同”)。当 (CO₂)为80%时,反应条件可能是________ 。
(3)以In₂O₃作催化剂,可使CO₂在温和的条件下转化为CH₃OH,经历如下过程:
Ⅰ.催化剂活化:In₂O₃(无活性)In2O3-x (有活性)
Ⅱ.CO₂和H₂在活化后的催化剂表面发生反应①,同时伴随反应②。
已知:CH₃OH选择性=。工业生产中,会适当增大气体压强,以增大CH₃OH的选择性,其原因可能为__________ ;同时将产物中的水蒸气导出,可以减少反应____________ (用化学方程式表示)的发生,达到减少催化剂失活,提高甲醇选择性的目的。
(4)温度为T℃时,在一个刚性容器中模拟工业上合成CH₃OH,往容器中通入1mol CO₂、3mol H₂,发生反应①和②,反应过程中容器内的压强随着时间变化如下表所示。
则反应开始至20 min的平均反应速率;(CH₃OH)=__________ MPa/ min;已知平衡时CH₃OH的选择性为80%,则反应①的压强平衡常数Kp=___________ MPa-2(结果化为最简分数;压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×气体物质的量分数)。
①CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₂
③CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH₃
回答下列问题:
(1)ΔH₃=
A. -1 B.-1~0 C.0~1 D.1
(2)在催化剂N表面进行反应①,当起始量时,在不同条件下达到平衡,体系中CO₂的转化率为(CO₂),在T=400℃下(CO₂)随压强变化关系和在p=60MPa下(CO₂)随温度变化关系如图2所示。其中代表在T=400℃下(CO₂)随压强变化关系的是
(3)以In₂O₃作催化剂,可使CO₂在温和的条件下转化为CH₃OH,经历如下过程:
Ⅰ.催化剂活化:In₂O₃(无活性)In2O3-x (有活性)
Ⅱ.CO₂和H₂在活化后的催化剂表面发生反应①,同时伴随反应②。
已知:CH₃OH选择性=。工业生产中,会适当增大气体压强,以增大CH₃OH的选择性,其原因可能为
(4)温度为T℃时,在一个刚性容器中模拟工业上合成CH₃OH,往容器中通入1mol CO₂、3mol H₂,发生反应①和②,反应过程中容器内的压强随着时间变化如下表所示。
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
压强/MPa | 120 | 105 | 95 | 90 | 88 | 88 |
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
【推荐2】氮是一种非常重要的元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题:
(1)N2和H2为原料合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)__________ 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中,10分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=1.0mol,n(NH3)=0.4mol,则反应速率v(N2)=________ mol/(L·min)。
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)__________________ 。
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0-t5时,容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式:______________________ 。
(5)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_____ 。
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是________ .从理论上分析,该电池工作过程中______ (填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH).
(1)N2和H2为原料合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中,10分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=1.0mol,n(NH3)=0.4mol,则反应速率v(N2)=
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0-t5时,容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式:
(5)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】大气中的部分碘源于对海水中的氧化。将持续通入溶液中进行模拟研究。
(1) 将氧化成的过程由3步反应组成:
①
②
③
总反应的化学方程式为____________ ,
其反应热________ 。
(2)在溶液中存在化学平衡:,其平衡常数表达式为________ 。
(3)为探究对氧化反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中浓度和体系,结果见图和表。
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是____________ 。
②图1中的A为________ 。由生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是____________ 。
③第2组实验进行18 s后,浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________ 。
A.减小 B.减小
C.不断生成 D.增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成的平均反应速率____________ (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
图1
(1) 将氧化成的过程由3步反应组成:
①
②
③
总反应的化学方程式为
其反应热
(2)在溶液中存在化学平衡:,其平衡常数表达式为
(3)为探究对氧化反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中浓度和体系,结果见图和表。
编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
第1组 | 5.2 | 11.0 | |
第2组 | 5.2 | 4.1 |
图2
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是
②图1中的A为
③第2组实验进行18 s后,浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)
A.减小 B.减小
C.不断生成 D.增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成的平均反应速率
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】乙醇是一种重要的工业原料,被广泛应用于能源、化工、食品等领域。乙酸甲酯加氢是制取乙醇的主要反应。反应如下:
I.
II.
(1)一定条件下,在恒温恒容容器中通入一定量的乙酸乙酯和氢气发生反应I和II,反应达到平衡的标志为_______(填字母)。
(2)其它条件相同,将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过催化剂表面,乙酸甲酯的转化率与乙醇的选择性随氢酯比的关系如图1所示。氢酯比在2~9之间,乙醇的选择性随氢酯比增大而逐渐增大的原因为_______ 。
(3)压强的恒压密闭容器中,通入和发生反应I和II,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如图2所示。260℃时反应I的标准平衡常数为_______ (已知对于反应:,其标准平衡常数:。温度高于240℃时,随温度升高乙酸甲酯的转化率降低的原因是_______ 。[乙醇的选择性]
(4)化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为:(为活化能-假设受温度影响忽略不计,为速率常数,R和C为常数),为探究催化剂、的催化效率,进行了相应的实验,依据实验数据获得图3曲线。假设催化剂的催化效率大于的催化效率,请在图3中画出催化剂的相应图线并标注______ 。
I.
II.
(1)一定条件下,在恒温恒容容器中通入一定量的乙酸乙酯和氢气发生反应I和II,反应达到平衡的标志为_______(填字母)。
A. | B.容器中气体的平均摩尔质量不再变化 |
C.混合气体的密度不再变化 | D.不再变化 |
(3)压强的恒压密闭容器中,通入和发生反应I和II,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如图2所示。260℃时反应I的标准平衡常数为
(4)化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为:(为活化能-假设受温度影响忽略不计,为速率常数,R和C为常数),为探究催化剂、的催化效率,进行了相应的实验,依据实验数据获得图3曲线。假设催化剂的催化效率大于的催化效率,请在图3中画出催化剂的相应图线并标注
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】在含单质碘的溶液中存在可逆反应:,为测定该反应的平衡常数K进行如下实验,实验步骤如下:
I.在装有的溶液的碘量瓶中加入足量,充分搅拌溶解,待过量的固体碘沉于瓶底后,取上层清液,用萃取,充分振荡、静置、分液,得到萃取后的水溶液、溶液。
II.取萃取后的溶液于碘量瓶中,加水充分振荡,再加入质量分数为溶液,充分振荡后,静置5分钟,用的标准溶液滴定至淡黄色时,注入的淀粉溶液,平行滴定3次,平均消耗溶液。
III.将萃取后的水溶液移入碘量瓶中,用的标准溶液滴定至淡黄色时,注入的淀粉溶液,平行滴定3次,平均消耗溶液。
已知:i.
ii.与难溶于
iii.室温下,达到溶解平衡后,在层和水层中的分配比为86∶1
回答下列问题:
(1)下列萃取分液操作中没有用到的仪器有_______(填标号)。
(2)易溶于的原因是_______ 。
(3)滴定过程中标准溶液应装在_______ 滴定管(填“酸式”或“碱式”),滴定终点的现象是_______ 。
(4)步骤II中加入溶液的目的是_______ 。
(5)步骤III测得萃取后的水溶液中_______ ,平衡常数_______ (列出计算式即可)。
(6)下列关于实验误差分析的说法正确的是_______(填标号)。
I.在装有的溶液的碘量瓶中加入足量,充分搅拌溶解,待过量的固体碘沉于瓶底后,取上层清液,用萃取,充分振荡、静置、分液,得到萃取后的水溶液、溶液。
II.取萃取后的溶液于碘量瓶中,加水充分振荡,再加入质量分数为溶液,充分振荡后,静置5分钟,用的标准溶液滴定至淡黄色时,注入的淀粉溶液,平行滴定3次,平均消耗溶液。
III.将萃取后的水溶液移入碘量瓶中,用的标准溶液滴定至淡黄色时,注入的淀粉溶液,平行滴定3次,平均消耗溶液。
已知:i.
ii.与难溶于
iii.室温下,达到溶解平衡后,在层和水层中的分配比为86∶1
回答下列问题:
(1)下列萃取分液操作中没有用到的仪器有_______(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
(3)滴定过程中标准溶液应装在
(4)步骤II中加入溶液的目的是
(5)步骤III测得萃取后的水溶液中
(6)下列关于实验误差分析的说法正确的是_______(填标号)。
A.步骤I中碘量瓶若没有充分振荡,则导致所测值偏大 |
B.步骤I中吸取上层清液时,不慎吸入碘固体,则测得的K偏小 |
C.步骤II中滴定前滴定管有气泡,滴定后气泡消失,则测得的K偏大 |
D.步骤III中滴定终点时俯视读数,则测得的K偏小 |
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】CO2加氢合成甲醇的技术,对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义,发生的主要反应如下:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
回答下列问题:
(1)已知:H2和CH3OH的燃烧热分别为-285.8kJ·mol-1,-726.51kJ·mol-1;以及H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1;则该反应的△H=________________;
(2)该反应的平衡常数表达式为________________;
(3)在350℃时,体积为0.5L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2发生上述反应,测定出CH3OH的体积分数随时间变化的曲线如图所示:
①能判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________________;
②氢气在0~10min的平衡反应速率v(H2)=_________________________;
③在右图中标出400℃时CH3OH的体积分数随时间变化的曲线。
(4)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向另一个电极通入空气。试回答下列问题:
①这种电池放电时,b处通入______________,发生的电极反应方程式是_____________________。
②若电解液中的3molH+通过质子交换膜,则消耗甲醇__________L(标准状况)。
回答下列问题:
(1)已知:H2和CH3OH的燃烧热分别为-285.8kJ·mol-1,-726.51kJ·mol-1;以及H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1;则该反应的△H=________________;
(2)该反应的平衡常数表达式为________________;
(3)在350℃时,体积为0.5L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2发生上述反应,测定出CH3OH的体积分数随时间变化的曲线如图所示:
①能判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________________;
A.容器内压强不变 | B.H2的体积分数不变 | C.c(CH3OH)=c(H2O) | D.容器内密度不变 |
③在右图中标出400℃时CH3OH的体积分数随时间变化的曲线。
(4)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向另一个电极通入空气。试回答下列问题:
①这种电池放电时,b处通入______________,发生的电极反应方程式是_____________________。
②若电解液中的3molH+通过质子交换膜,则消耗甲醇__________L(标准状况)。
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】以大洋锰结核(主要由锰、铁的氧化物组成,还含有Cu等元素)为原料,制备脱硫剂,可用于脱除煤气中的。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如图:
(1)“氨浸”时,在浸出的催化下,CO将结核中的转化为。发生反应的离子方程式为:;___________ 。
(2)“沉锰”中,若产生a mol 沉淀。现用5 L一定浓度的溶液将其全部转化为,需溶液的浓度至少为___________ (用含a的表达式表示)。已知:,。
(3)上述过程中可循环的物质是___________ (填化学式)。
(4)“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得脱硫剂。
①测得煅烧过程中固体残留率(固体残留率=)随温度变化的曲线如图1所示。975 K时,煅烧后得到固体产物为___________ (填化学式)。
②工业上可以用石墨为电极电解硫酸锰和稀硫酸的混合液制备二氧化锰,其阳极电极反应为___________ 。
(5)的晶胞结构如图2所示,图中已表示出晶胞边长及坐标轴,图3为沿y轴方向晶胞投影图。请在图4方框中画出沿z轴方向的晶胞投影图。_________
(1)“氨浸”时,在浸出的催化下,CO将结核中的转化为。发生反应的离子方程式为:;
(2)“沉锰”中,若产生a mol 沉淀。现用5 L一定浓度的溶液将其全部转化为,需溶液的浓度至少为
(3)上述过程中可循环的物质是
(4)“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得脱硫剂。
①测得煅烧过程中固体残留率(固体残留率=)随温度变化的曲线如图1所示。975 K时,煅烧后得到固体产物为
②工业上可以用石墨为电极电解硫酸锰和稀硫酸的混合液制备二氧化锰,其阳极电极反应为
(5)的晶胞结构如图2所示,图中已表示出晶胞边长及坐标轴,图3为沿y轴方向晶胞投影图。请在图4方框中画出沿z轴方向的晶胞投影图。
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【推荐2】以红土镍矿主要成分为、、、和等为原料制备的工艺流程如图:
(1)“酸浸”时,加快化学反应速率的措施_______ 写一条即可,滤渣Ⅰ的成分为_______ 填化学式。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______ ,若用代替溶液,使转化为,则需至少为_______ 。
(3)的作用是调节溶液使沉淀,根据下表的数据,则调节溶液的范围是_______ 。
(4)“沉镍”后需过滤、洗涤,证明沉淀已洗涤干净的方法是_______ 。
(5)金属可以与、形成一种化合物M,M是一种新型超导体,它的临界温度为。已知的晶胞结构如图所示,则的化学式为_______ 。原子A和B的位置分别为(0,0,0),(,0),原子C的位置为_______ 。用坐标表示
(1)“酸浸”时,加快化学反应速率的措施
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为
(3)的作用是调节溶液使沉淀,根据下表的数据,则调节溶液的范围是
金属离子 | ||||
开始沉淀的 | ||||
沉淀完全的 |
(5)金属可以与、形成一种化合物M,M是一种新型超导体,它的临界温度为。已知的晶胞结构如图所示,则的化学式为
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【推荐3】下图中,A~L为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃烧产生棕黄色烟,B、G为中学化学中常见的金属单质,E的稀溶液为蓝色,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色。
请回答下列问题:
(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是_____________ ;
(2)将D的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为___________ ;
(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的K溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)_______ c()(选填“>”“=”或“<”)。
(4)①4 g J在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为QkJ,写出表示J燃烧热的热化学方程式_____ 。
②A是重要的化工原料,工业上制取A的反应的化学方程式为___________ 。
(5)与F组成元素相同的一种-2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4∶3,已知1 mol A单质与含1 mol M的溶液能恰好完全反应,反应时仅观察到有浅黄色沉淀产生。取反应后的上层清液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。则A单质与含M的溶液反应的离子方程式为:_________ 。
(6)25℃时,若Ksp(H)=2.2×10-20,向0.022mol/L的E溶液中逐滴滴入溶液K,当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH-)=_________ 。
请回答下列问题:
(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是
(2)将D的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为
(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的K溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)
(4)①4 g J在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为QkJ,写出表示J燃烧热的热化学方程式
②A是重要的化工原料,工业上制取A的反应的化学方程式为
(5)与F组成元素相同的一种-2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4∶3,已知1 mol A单质与含1 mol M的溶液能恰好完全反应,反应时仅观察到有浅黄色沉淀产生。取反应后的上层清液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。则A单质与含M的溶液反应的离子方程式为:
(6)25℃时,若Ksp(H)=2.2×10-20,向0.022mol/L的E溶液中逐滴滴入溶液K,当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH-)=
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】某工厂废弃的钒渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等,现从该钒渣回收V2O5的工艺流程示意图如下:
(已知:沉淀为(NH4)2V6O16,全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)
回答下列问题:
(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为__________ ,①中产生的废渣的主要成分是_________ 。
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为__________ 。
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是________________________ 。
(4)请完成④中的反应离子方程式:
________________________________
(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:_______________ 。
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:
b为电解池的______ 极,全钒液流储能电池正极的电极反应式为____________________ ;
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生__ gNaClO。
(已知:沉淀为(NH4)2V6O16,全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)
回答下列问题:
(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是
(4)请完成④中的反应离子方程式:
(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:
b为电解池的
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】I、离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品应接电源的_______ 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为________ 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为___ 。
(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为__________ mol。
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有_________________ 。
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,______ (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是___________ (用离子方程式说明)。
II、燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
(4)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
写出该燃料电池的正极反应式_________________________________________________________
(5)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时,负极的电极反应式为:_____________________________
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为:________________________
(1)钢制品应接电源的
(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,
II、燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
(4)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
写出该燃料电池的正极反应式
(5)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时,负极的电极反应式为:
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为:
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【推荐3】工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3作冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)赤泥中的主要成分是______ (化学式);向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为_________ 。
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为____________ 。
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______ 。固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________ 。
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_____________ 。
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是_____________ 。
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)赤泥中的主要成分是
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是
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