氮的重要化合物如氨(NH3)、 氮氧化物(NxOy)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生产、生活中具有重要作用。
(1)NH3催化氧化可制备硝酸。
①NH3氧化时发生如下反应:
4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g) △H1=-907.28kJ·mol-1
4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1269.02kJ·mol-1
则4NH3(g)+ 6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g) △H3_____ 。
②NO被O2氧化为NO2。其他条件不变时,NO的转化率[a(NO)]与温度、压强的关系如下图所示。则p1____ p2 (填“><“或“=”);
③在500℃温度时,2L密闭容器中充入2molNO和1molO2,达平衡时压强为p2MPa。则500℃时该反
应的平衡常数Kp=______ ,(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(2)利用反应NO2+NH3→N2+H2O (未配平)消除NO2的简易装置如下图所示。电极b的电极反应式为_____ ,消耗标准状况下4.48LNH3时,被消除的NO2的物质的量为______ mol。
(3) 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F 等的无水熔融物生产NF3,
其电解原理如图所示。
①a 电极为电解池的______ (填“阴”或“阳”) 极,写出该电极的电极反应式:_________ ;电解过程中
还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是_________ 。
②已知同温时NH3·H2O的电离常数小于氢氟酸的电离常数,则0.1mo/LNH4F 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_______________ 。
(1)NH3催化氧化可制备硝酸。
①NH3氧化时发生如下反应:
4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g) △H1=-907.28kJ·mol-1
4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1269.02kJ·mol-1
则4NH3(g)+ 6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g) △H3
②NO被O2氧化为NO2。其他条件不变时,NO的转化率[a(NO)]与温度、压强的关系如下图所示。则p1
③在500℃温度时,2L密闭容器中充入2molNO和1molO2,达平衡时压强为p2MPa。则500℃时该反
应的平衡常数Kp=
(2)利用反应NO2+NH3→N2+H2O (未配平)消除NO2的简易装置如下图所示。电极b的电极反应式为
(3) 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F 等的无水熔融物生产NF3,
其电解原理如图所示。
①a 电极为电解池的
还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是
②已知同温时NH3·H2O的电离常数小于氢氟酸的电离常数,则0.1mo/LNH4F 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为
更新时间:2018-01-03 19:16:24
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解答题-原理综合题
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【推荐1】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。硫碘循环制氢的主要热化学方程式为:
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
I:SO2 (g)+I2 (g)+2H2O(g)===2HI(g)+H2SO4(l) ΔH=a kJ·mol−1
II:2H2SO4(l)===2H2O(g)+2SO2 (g)+O2 (g) ΔH=b kJ·mol−1
III:2HI(g)===H2(g)+I2(g) ΔH=c kJ·mol−1
则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=________ kJ·mol−1。
(2)反应Ⅰ在液相中发生称为Bensun反应,向水中加入1 mol SO2和3 mol I2,在不同温度下反应生成的n(SO)和n(I)的变化见图1。
① 在0 ℃时加入的物质恰好完全反应,则0 ℃时I中x=________ 。
② 温度达到120 ℃时,该反应不发生的原因是________________________________ 。
(3)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,催化剂表面物质转化的关系如图2所示,化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图3所示)确定。则:X的化学式为________ 。
(4)加入过量次氯酸钠可使酸性废水中NH 完全被转化为N2,而本身被还原为NaCl。
①写出上述反应的离子方程式:____________________________ 。
②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况),则需消耗浓度为0.5 mol·L−1的次氯酸钠的体积为________ 。
(5)某工业废水中含有毒性较大的CN−,可用电解法将其转变为N2,装置如图4所示。电解池中生成N2的电极反应式为________________________________ 。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
I:SO2 (g)+I2 (g)+2H2O(g)===2HI(g)+H2SO4(l) ΔH=a kJ·mol−1
II:2H2SO4(l)===2H2O(g)+2SO2 (g)+O2 (g) ΔH=b kJ·mol−1
III:2HI(g)===H2(g)+I2(g) ΔH=c kJ·mol−1
则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=
(2)反应Ⅰ在液相中发生称为Bensun反应,向水中加入1 mol SO2和3 mol I2,在不同温度下反应生成的n(SO)和n(I)的变化见图1。
① 在0 ℃时加入的物质恰好完全反应,则0 ℃时I中x=
② 温度达到120 ℃时,该反应不发生的原因是
(3)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,催化剂表面物质转化的关系如图2所示,化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图3所示)确定。则:X的化学式为
(4)加入过量次氯酸钠可使酸性废水中NH 完全被转化为N2,而本身被还原为NaCl。
①写出上述反应的离子方程式:
②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况),则需消耗浓度为0.5 mol·L−1的次氯酸钠的体积为
(5)某工业废水中含有毒性较大的CN−,可用电解法将其转变为N2,装置如图4所示。电解池中生成N2的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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【推荐2】工业合成氨是人类科技的重大突破。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。
(1)理论上有利于提高合成氨平衡产率的条件有_____ 。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温 E.使用高效催化剂
(2)在实际生产中,选择的温度为400~500℃,其重要原因是_____ 。
(3)t℃下,在容积为1L的刚性容器中,通入2molN2和6molH2,在一定条件下反应达到平衡时,容器中剩余1molN2,达到平衡时生成NH3的物质的量为_____ mol,反应放出的热量为_____ kJ,t℃下,平衡后向同一容器中再充入1molN2、1molH2、2molNH3,平衡_____ (填“不”“正向”或“逆向”)移动。
(4)已知:在25℃,101kPa时:反应I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-412kJ•mol-1;反应Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ•mol-1。写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式______ 。
(1)理论上有利于提高合成氨平衡产率的条件有
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温 E.使用高效催化剂
(2)在实际生产中,选择的温度为400~500℃,其重要原因是
(3)t℃下,在容积为1L的刚性容器中,通入2molN2和6molH2,在一定条件下反应达到平衡时,容器中剩余1molN2,达到平衡时生成NH3的物质的量为
(4)已知:在25℃,101kPa时:反应I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-412kJ•mol-1;反应Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ•mol-1。写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式
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【推荐3】在一定条件下均可与水蒸气反应。完成下列填空:
(1)已知:
则Q=______ (用a、b表示)。
(2)将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:,得到三组数据:
①反应涉及物质中,含非极性键的分子的电子式为_______ ,实验1中,从反应开始到平衡,的平均反应速率为_______ 。
②该反应的正反应是______ 热反应(选填“吸”或“放”)。
③实验3跟实验2相比,改变的条件可能是______ 。
④下列事实能说明该反应达到平衡的有______ (选填编号)。
a.容器内压强不再改变
b.容器内气体密度不再改变
c.容器内的质量不再改变
d.
(1)已知:
则Q=
(2)将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:,得到三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量加 | 平衡量 | 达到平衡所需时间/ | |
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
②该反应的正反应是
③实验3跟实验2相比,改变的条件可能是
④下列事实能说明该反应达到平衡的有
a.容器内压强不再改变
b.容器内气体密度不再改变
c.容器内的质量不再改变
d.
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解题方法
【推荐1】图(A)为向25mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加0.2 mol·L-1CH3COOH溶液过程中,用pH计跟踪测出溶液pH的变化曲线。请回答:
(1)关于该滴定实验,从下列选项中选出最恰当的一项__________ 。(选填字母)
(2)图(A)中B点溶液呈中性,有人据此认为,在B点时NaOH与CH3COOH恰好完全反应,这种看法是否正确?______ (选填“是”或“否”)。若不正确,则二者恰好完全反应的点是在AB区间还是BD区间内?_______ 区间(若正确,此问不答)。
(3)AB区间内(不含A、B两点),溶液中所有离子浓度的大小关系可能是_____ 或______ 。
(4)在D点时,溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)____ 2c(Na+)(填“>”、“<”或“=”)。
(1)关于该滴定实验,从下列选项中选出最恰当的一项
(2)图(A)中B点溶液呈中性,有人据此认为,在B点时NaOH与CH3COOH恰好完全反应,这种看法是否正确?
(3)AB区间内(不含A、B两点),溶液中所有离子浓度的大小关系可能是
(4)在D点时,溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
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【推荐2】连二次硝酸()是一种二元酸,可用于制取气体。已知,。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为_______ 。
(2)常温下,用的溶液滴定溶液,测得溶液与溶液体积的关系如图所示。
①写出在水溶液中的电离方程式:_______ 。
②P点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______ 。
③F点时溶液中_______ (填“<”“>”或“=”) 。
④E点时溶液中_______ (填“<”“>”或“=”) 。
(3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中_______ 。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为
(2)常温下,用的溶液滴定溶液,测得溶液与溶液体积的关系如图所示。
①写出在水溶液中的电离方程式:
②P点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
③F点时溶液中
④E点时溶液中
(3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中
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【推荐3】在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)常温下,将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和。
①写出该溶液中的原子守恒(物料守恒)关系___________ 。
②则混合液中下列关系正确的是___________ 。
A. c(HA)<c(A-) B. c(HA)一定大于0.1mol/L
C. c(Na+)>c(A-) D. c(A-)+2c (OH-)=2c(H+)+c(HA)
(2)常温下在20 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol/L HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、、三者(填“能”或“不能”)___________ 大量共存。
②当pH值由8下降为7时,溶液中主要发生反应的离子方程式为___________ ;当 pH<7时,溶液中H2CO3含量没有继续增大的原因___________ 。
③当pH=7时,溶液中各种离子其物质的量浓度之间的守恒关系是:___________ 。
④已知在25℃时,水解反应的平衡常数即水解常数K==2×10-4,当溶液中时溶液的pH=___________ 。
(1)常温下,将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和。
①写出该溶液中的原子守恒(物料守恒)关系
②则混合液中下列关系正确的是
A. c(HA)<c(A-) B. c(HA)一定大于0.1mol/L
C. c(Na+)>c(A-) D. c(A-)+2c (OH-)=2c(H+)+c(HA)
(2)常温下在20 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol/L HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、、三者(填“能”或“不能”)
②当pH值由8下降为7时,溶液中主要发生反应的离子方程式为
③当pH=7时,溶液中各种离子其物质的量浓度之间的守恒关系是:
④已知在25℃时,水解反应的平衡常数即水解常数K==2×10-4,当溶液中时溶液的pH=
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】如图所示,A、B、C、D均为石墨电极,E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素中的一种单质,且E能与NaOH溶液反应,按图示接通电路,反应一段时间。
(1)电极A的名称是___________ 。
(2)C极电极反应式为___________ 。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是___________ (填“a”或“b”)。
(4)F极的名称是___________ ,电极反应式为___________ 。
(5)甲池中总反应的离子方程式为___________ 。
(1)电极A的名称是
(2)C极电极反应式为
(3)烧杯中溶液会变蓝的是
(4)F极的名称是
(5)甲池中总反应的离子方程式为
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐2】1869年,俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表,下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。(用元素符号填空)
(1)写出元素F在周期表中的位置___________ 。
(2)写出工业制取单质C的化学方程式___________ 。
(3)G﹑H﹑B三种元素简单离子的半径由小到大排序___________ 。
(4)元素B和D的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为:___________ 。
(5)用电子式表示化合物A2G的形成过程的过程:___________ ,该化合物的水溶液呈___________ (填“酸”、“碱”或“中”)性,原因___________ (用离子方程式说明)
(6)元素F、G形成的简单氢化物中,熔沸点更高的是___________ ,原因是___________ 。
(7)E的简单氢化物构成燃料电池,采用铂作电极材料,稀硫酸作电解质溶液,写出负极的电极反应式___________ 。
(1)写出元素F在周期表中的位置
(2)写出工业制取单质C的化学方程式
(3)G﹑H﹑B三种元素简单离子的半径由小到大排序
(4)元素B和D的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为:
(5)用电子式表示化合物A2G的形成过程的过程:
(6)元素F、G形成的简单氢化物中,熔沸点更高的是
(7)E的简单氢化物构成燃料电池,采用铂作电极材料,稀硫酸作电解质溶液,写出负极的电极反应式
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【推荐3】综合利用二氧化碳可以缓解温室效应。
(1)利用二氧化碳催化氢化获得甲酸的部分反应历程如图,该反应历程的决速步骤是
(2)二氧化碳与氢气反应过程涉及的主要反应如下:
①
②
向恒容密闭容器中通入和发生上述反应①和②,起始总压强为,实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的百分比)随温度变化如图。表示选择性的曲线是
(3)二氧化碳与氢气反应生成的水在温度低于时可形成多种冰的晶体,其中两种冰晶体的晶胞如图,冰晶体中微粒间的作用力有
(4)工业上采用以熔融碳酸盐作为电解质的氢氧燃料电池可综合利用二氧化碳,工作原理如图,则通入氢气的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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【推荐1】研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。
(1)某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法,设计了以下装置
①分液漏斗中的A物质是________________ (填试剂名称)。
②利用中学常见的仪器,在答题卡中补充完整实验装置(不必画出夹持装置)。可选择的试剂有:稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸。_________
③假设实验过程中MgCl2▪6H2O未水解,不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2▪6H2O是否完全转化为MgCl2。写出实验方法________________
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质,电解装置中,镁在____ 极析出。
(2)实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验。除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有_________________ 。
②有的同学探究其它制备乙烯的方法,他设计了以下装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体,请分析气体产率很低的原因主要是________________________ 。为增大气体产率,在右图装置的基础上,提出一点改进措施:__________________ 。
从实验安全角度考虑,该实验很可能发生的问题是____________________________ 。
(1)某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法,设计了以下装置
①分液漏斗中的A物质是
②利用中学常见的仪器,在答题卡中补充完整实验装置(不必画出夹持装置)。可选择的试剂有:稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸。
③假设实验过程中MgCl2▪6H2O未水解,不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2▪6H2O是否完全转化为MgCl2。写出实验方法
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质,电解装置中,镁在
(2)实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验。除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有
②有的同学探究其它制备乙烯的方法,他设计了以下装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体,请分析气体产率很低的原因主要是
从实验安全角度考虑,该实验很可能发生的问题是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】海水中有丰富的食盐资源,工业上以粗食盐水(含少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3。流程如图:
请回答下列问题:
(1)粗盐精制过程中加入的沉淀剂是石灰乳和纯碱,加入顺序是先加入_______ ,再加入 _______ (填化学式)。
(2)制备NaHCO3晶体时,饱和食盐水中先通入气体_______ ,后通入气体 _______ (填化学式) 。
(3)图中制得的饱和食盐水还可用于氯碱工业,NaCl溶液的电解产物可用于生产盐酸、漂白粉、氢氧化钠等产品。我国利用氯碱厂生产的H2作燃料,将氢燃料电站应用于氯碱工业,其示意图如图。
①a极为_______ (填“正”或“负”)极,电极反应为_______ 。
②下列说法正确的是_______ 。
A. 甲装置可以实现化学能向电能转化
B. 甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C. 乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
③ 结合电极反应解释d极区产生NaOH的原因:_______ 。
④工业上电解饱和食盐水的离子方程式为_______ 。
请回答下列问题:
(1)粗盐精制过程中加入的沉淀剂是石灰乳和纯碱,加入顺序是先加入
(2)制备NaHCO3晶体时,饱和食盐水中先通入气体
(3)图中制得的饱和食盐水还可用于氯碱工业,NaCl溶液的电解产物可用于生产盐酸、漂白粉、氢氧化钠等产品。我国利用氯碱厂生产的H2作燃料,将氢燃料电站应用于氯碱工业,其示意图如图。
①a极为
②下列说法正确的是
A. 甲装置可以实现化学能向电能转化
B. 甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C. 乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
③ 结合电极反应解释d极区产生NaOH的原因:
④工业上电解饱和食盐水的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】以含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)和稀H2SO4为原料制备高纯Pb、PbO等,实现铅的再生利用。其主要流程如下:
(1)“酸溶”时,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4,生成1mol PbSO4,转移电子的物质的量是________ mol。Fe2+催化过程可表示为:
①2Fe2++PbO2+4H++SO42-=2Fe3++PbSO4+2H2O
②______________________ 。(用离子方程式表示反应②)
(2)写出脱硫过程发生主要反应的化学方程式:_______________________________ 。
(3)已知:①PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)==NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如右图所示。
②粗品PbO中所含杂质不溶于NaOH溶液。结合上述信息,完成由粗品PbO得到高纯PbO的操作:将粗品PbO溶解在一定量______ (填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中,加热至110℃,充分溶解后,_________ (填“趁热过滤”或“蒸发浓缩”),将滤液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。
(4)将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbC14的电解液,电解Na2PbC14溶液,生成Pb,如右图所示。
①阴极的电极反应式是__________________________ 。
②电解一段时间后,Na2PbC14浓度极大下降,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是________________________ 。
(1)“酸溶”时,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4,生成1mol PbSO4,转移电子的物质的量是
①2Fe2++PbO2+4H++SO42-=2Fe3++PbSO4+2H2O
②
(2)写出脱硫过程发生主要反应的化学方程式:
(3)已知:①PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)==NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如右图所示。
②粗品PbO中所含杂质不溶于NaOH溶液。结合上述信息,完成由粗品PbO得到高纯PbO的操作:将粗品PbO溶解在一定量
(4)将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbC14的电解液,电解Na2PbC14溶液,生成Pb,如右图所示。
①阴极的电极反应式是
②电解一段时间后,Na2PbC14浓度极大下降,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是
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