工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水。图一为阳离子交换膜法电解原理示意图。请回答下列问题:
(1)反应的离子方程式是___ 。A、B、C、D所对应物质化学式分别为__________ 、____ 、______ 、_______ ,每通过0.1mol电子,就有0.1mol____ (填离子符号)通过离子交换膜。
(2)若上述电解过程中用阴离子交换膜代替阳离子交换膜(已知:3Cl2 +6OH- = 5Cl-+ClO3-+3H2O),下列说法正确的组合是___________ 。
A.电解结束时,右侧溶液中含有ClO3—
B.电解槽内发生反应的总化学方程式为:NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑
C.用阴离子交换膜后,电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样
D.用阴离子交换膜后,阳离子的定向移动方向与原来相反
(3)如果用熔融碳酸盐CO燃料电池供电,图二为其工作原理,A、B极的电极反应分别是____ 、_______________ 。
(1)反应的离子方程式是
(2)若上述电解过程中用阴离子交换膜代替阳离子交换膜(已知:3Cl2 +6OH- = 5Cl-+ClO3-+3H2O),下列说法正确的组合是
A.电解结束时,右侧溶液中含有ClO3—
B.电解槽内发生反应的总化学方程式为:NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑
C.用阴离子交换膜后,电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样
D.用阴离子交换膜后,阳离子的定向移动方向与原来相反
(3)如果用熔融碳酸盐CO燃料电池供电,图二为其工作原理,A、B极的电极反应分别是
更新时间:2019-10-12 09:07:52
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【推荐1】重铬酸钾可用于皮革、火柴、印染、电镀等工业。某兴趣小组采用Fe(CrO2)2为原料模拟工业流程制备K2Cr2O7晶体,流程如图:
(1)Fe(CrO2)2中Cr的化合价是____ 。
(2)步骤I“煅烧”的化学方程式为____ 。
(3)步骤II“水浸”中,NaFeO2会发生强烈水解,则滤渣1的化学式为____ 。
(4)步骤III“适量H2SO4”酸化时____ (填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。
(5)步骤IV为得到杂质较少的粗产品K2Cr2O7,将溶液蒸发浓缩至____ 时停止加热,冷却结晶。根据流程可知上述条件下K2Cr2O7的溶解度____ Na2Cr2O7的溶解度。
(6)利用膜电解技术(装置如图所示),也可实现K2CrO4制备K2Cr2O7的过程,其总反应方程式为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑。阴阳两室内均加入K2CrO4溶液,则K2Cr2O7在____ (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过交换膜的离子主要为____ 。
(1)Fe(CrO2)2中Cr的化合价是
(2)步骤I“煅烧”的化学方程式为
(3)步骤II“水浸”中,NaFeO2会发生强烈水解,则滤渣1的化学式为
(4)步骤III“适量H2SO4”酸化时
(5)步骤IV为得到杂质较少的粗产品K2Cr2O7,将溶液蒸发浓缩至
(6)利用膜电解技术(装置如图所示),也可实现K2CrO4制备K2Cr2O7的过程,其总反应方程式为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑。阴阳两室内均加入K2CrO4溶液,则K2Cr2O7在
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】某研究性学习小组将下列装置按如图连接,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙、丙 中电解质溶液含溶质均为 1 mol。将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在 F 极附近显红色。
试回答下列问题:
(1)电源 A 极的名称是________ 。
(2)当电路中通过 4 mole-时,要使甲中溶液种类和浓度均复原,可向电解后溶液中加入__________ (填某一种物质的化学式和物质的量)。
(3)乙装置中电解反应的总化学方程式为__________________ 。
(4)若要在丙装置中实现铁器上镀银,银在_____ (填 G 或 H)级。
(5)装置丁中的现象是_________________________ 。
(6)若电源用碱性氢氧燃料电池代替,则该电池正极的电极反应式为______________ 。
试回答下列问题:
(1)电源 A 极的名称是
(2)当电路中通过 4 mole-时,要使甲中溶液种类和浓度均复原,可向电解后溶液中加入
(3)乙装置中电解反应的总化学方程式为
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(5)装置丁中的现象是
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解题方法
【推荐3】电能与化学能的相互转化原理在实验、生产及生活中有着非常广泛的应用。
(1)某学习小组同学用锌片、石墨、ZnSO4溶液、NaBr-Br2溶液及盐桥等相关物品组装成一个双液电池(如图1所示),请在图中相应位置填上所用电极和溶液____ 。
(2)利用题下图所示装置可实现SO2的吸收,同时获得了硫黄、NaClO消毒液。
①甲池中碳纳米管上的电极反应式是______ 。
②图2装置乙池中的Y极可否改为与Mg电极相连,其理由是什么?______ 。
(3)以碱性CH4燃料电池为能源实现铁片镀铜的装置如图3所示。
①CH4发生的电极反应式是______ 。
②X电极是______ (填“铁片”中“铜片”)。
(1)某学习小组同学用锌片、石墨、ZnSO4溶液、NaBr-Br2溶液及盐桥等相关物品组装成一个双液电池(如图1所示),请在图中相应位置填上所用电极和溶液
(2)利用题下图所示装置可实现SO2的吸收,同时获得了硫黄、NaClO消毒液。
①甲池中碳纳米管上的电极反应式是
②图2装置乙池中的Y极可否改为与Mg电极相连,其理由是什么?
(3)以碱性CH4燃料电池为能源实现铁片镀铜的装置如图3所示。
①CH4发生的电极反应式是
②X电极是
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【推荐1】氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。
(1)已知反应NO2(g)+CO(g) = NO(g) +CO2(g)的能量变化如上图所示,下列说法正确的是________ 。
(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。
①由图推测该反应的△H___ 0(填“>”或“<”),理由为________________ 。
②图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强为108 kPa,则该温度下反应的平衡常数Kp=_________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系υ( N2O4)=k1p(N2O4),υ(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示,一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=___________ ,在下图上标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为__________ (填字母代号)。
(3)采用电解法处理含铬废水原理如下图所示。阳极的电极反应式为___________ ,阳极区溶液中发生反应: ________________________ ,阴极产生的气体为_______ (填化学式)。
(1)已知反应NO2(g)+CO(g) = NO(g) +CO2(g)的能量变化如上图所示,下列说法正确的是
A.图中A→B的过程为放热过程
B.1molNO2和1molCO的键能总和大于1molNO和1molCO2的键能总和
C.该反应为氧化还原反应
D.1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量
(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。
①由图推测该反应的△H
②图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强为108 kPa,则该温度下反应的平衡常数Kp=
③在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系υ( N2O4)=k1p(N2O4),υ(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示,一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=
(3)采用电解法处理含铬废水原理如下图所示。阳极的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】用如下装置进行实验:
(1)关闭上端止水夹,接通K1,一段时间后用压强传感器测得装置上部压强减小,铁棒表面出现锈迹。则铁棒主要发生,_______ 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”);此时碳棒上的电极反应式为:_______ 。
(2)Na2FeO4是一种新型净水剂,可以通过以下反应制备:Fe(OH)2+2Cl2+6NaOH=Na2FeO4+4NaCl+4H2O,为制得Na2FeO4,用一支倒扣的漏斗罩住碳极,如图,首先打开止水夹,断开K1、K2,接通K3。几分钟后,漏斗中产生的气体是_______ ;此时发生的总反应化学方程式为:_______ 。
(3)断开K1、K3,接通K2。阳极的电极反应式为_______ 。打开漏斗上口软塞,发生(2)中反应生成Na2FeO4。
(4)Na2FeO4有强氧化性可用于杀菌消毒,还可净水,其净水的原理是_______ 。
(1)关闭上端止水夹,接通K1,一段时间后用压强传感器测得装置上部压强减小,铁棒表面出现锈迹。则铁棒主要发生,
(2)Na2FeO4是一种新型净水剂,可以通过以下反应制备:Fe(OH)2+2Cl2+6NaOH=Na2FeO4+4NaCl+4H2O,为制得Na2FeO4,用一支倒扣的漏斗罩住碳极,如图,首先打开止水夹,断开K1、K2,接通K3。几分钟后,漏斗中产生的气体是
(3)断开K1、K3,接通K2。阳极的电极反应式为
(4)Na2FeO4有强氧化性可用于杀菌消毒,还可净水,其净水的原理是
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解答题-原理综合题
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【推荐3】臭氧是地球大气中一种微量气体,人类正在保护和利用臭氧。
(1)氮氧化合物会破坏臭氧层,已知:
①NO(g) +O3(g) = NO2(g) + O2(g) △H1=-200.9 kJ·mol-1
②2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) △H2=-116.2 kJ·mol-1
则反应:2O3(g) =3O2(g) △H=_______ 。
(2)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将臭氧持续通入NaI溶液中进行模拟研究,在第二组实验中加入亚铁盐探究Fe2+对I-氧化反应的影响,反应体系如图1,测定两组试验中I3-浓度实验的数据如图2所示:
①反应后的溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),当c(I3-) /c(I-) =6.8时,溶液中c(I2)=_____ 。(已知反应的平衡常数K=680)
②结合实验数据可知,Fe2+对I-的转化率的影响是____ (填“增大”“无影响”或“减小”)。
③第二组实验18 s后,I3-浓度下降。导致I3-浓度下降的原因是____ 。
(3)臭氧是一种杀菌消毒剂,还是理想的烟气脱硝剂。
①一种脱硝反应中,各物质的物质的量随时间的变化如图3所示,X为___ (填化学式)。
②一种臭氧发生装置原理如图4所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为_____ 。
(1)氮氧化合物会破坏臭氧层,已知:
①NO(g) +O3(g) = NO2(g) + O2(g) △H1=-200.9 kJ·mol-1
②2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) △H2=-116.2 kJ·mol-1
则反应:2O3(g) =3O2(g) △H=
(2)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将臭氧持续通入NaI溶液中进行模拟研究,在第二组实验中加入亚铁盐探究Fe2+对I-氧化反应的影响,反应体系如图1,测定两组试验中I3-浓度实验的数据如图2所示:
①反应后的溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),当c(I3-) /c(I-) =6.8时,溶液中c(I2)=
②结合实验数据可知,Fe2+对I-的转化率的影响是
③第二组实验18 s后,I3-浓度下降。导致I3-浓度下降的原因是
(3)臭氧是一种杀菌消毒剂,还是理想的烟气脱硝剂。
①一种脱硝反应中,各物质的物质的量随时间的变化如图3所示,X为
②一种臭氧发生装置原理如图4所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐1】某化学兴趣小组同学以TiO2和CCl4为原料在实验室制取液态TiCl4,装置如图所示。
有关信息如下:
①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)
②反应条件:无水无氧且加热
③有关物质性质如下表:
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________ ,其中装的试剂不可能是(填序号)______ 。
A.碱石灰 B.无水硫酸铜 C.氧化钙 D.烧碱
(2)整个实验过程中通N2的目的是__________________________________ 。
(3)装置E中的试剂是______ ;兴趣小组的甲同学认为实验中E装置不能换成A装置,理由是______________________________________________ 。
(4)实验开始前的操作包括:组装仪器、______________ 、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
(5)欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是________ 。
(6)TiCl4还可由TiO2和焦炭、氯气在加热下反应制得,同时有CO产生,反应的化学方程式为_______________________________________ ;反应所需氯气可通过电解饱和食盐水制得,现电解1L饱和食盐水,当转移的电子数为0.1NA时,该溶液的pH值为________ 。
有关信息如下:
①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)
②反应条件:无水无氧且加热
③有关物质性质如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | -23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | -25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
(1)仪器A的名称是
A.碱石灰 B.无水硫酸铜 C.氧化钙 D.烧碱
(2)整个实验过程中通N2的目的是
(3)装置E中的试剂是
(4)实验开始前的操作包括:组装仪器、
(5)欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是
(6)TiCl4还可由TiO2和焦炭、氯气在加热下反应制得,同时有CO产生,反应的化学方程式为
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【推荐2】Ⅰ.(1)研究和解决二氧化碳捕集和转化问题是当前科学研究的前沿领域。
已知:2CO(g) + O2(g) = 2CO2 (g) ΔH= -566kJ/mol
S(s) + O2(g) = SO2 (g) ΔH= -296kJ/mol
一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S(s)和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的热化学方程式__________________
(2)向恒容密闭容器中充入 2molCO2 (g),发生反应:2CO2 (g)=2CO(g) + O2(g) ΔH= +566kJ/mol,测得温度为T℃时,容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如图曲线Ⅱ所示,图中曲线Ⅰ是相对于曲线Ⅱ仅改变一种反应条件后c(O2)随时间的变化曲线,则改变的条件是______________________ ;a、b两点用CO浓度表示的反应速率关系为Va (CO)____ Vb(CO)
Ⅱ.某学习小祖为研究电化学相关原理,设计了如图所示装置图,A为直流电源,c、d为惰性电极,B为浸透饱和氯化钠溶液pH试纸,接通电路后,电极d附近先变红后褪色,请回答下列问题:
(1)电源A的a为___ 极;
(2)pH试纸上c处发生的电极反应为:________________ .
(3)欲在C中模拟氯碱工业,得到较纯的工业产品,可在C中增加_______ 交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)
已知:2CO(g) + O2(g) = 2CO2 (g) ΔH= -566kJ/mol
S(s) + O2(g) = SO2 (g) ΔH= -296kJ/mol
一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S(s)和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的热化学方程式
(2)向恒容密闭容器中充入 2molCO2 (g),发生反应:2CO2 (g)=2CO(g) + O2(g) ΔH= +566kJ/mol,测得温度为T℃时,容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如图曲线Ⅱ所示,图中曲线Ⅰ是相对于曲线Ⅱ仅改变一种反应条件后c(O2)随时间的变化曲线,则改变的条件是
Ⅱ.某学习小祖为研究电化学相关原理,设计了如图所示装置图,A为直流电源,c、d为惰性电极,B为浸透饱和氯化钠溶液pH试纸,接通电路后,电极d附近先变红后褪色,请回答下列问题:
(1)电源A的a为
(2)pH试纸上c处发生的电极反应为:
(3)欲在C中模拟氯碱工业,得到较纯的工业产品,可在C中增加
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解题方法
【推荐3】工业上从海水中提取镁的流程如图所示,据此回答下列问题:
(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是_____________________________ 。
(2)生产过程中,过滤得到的沉淀中混有少量,实验室中除去沉淀中混有的少量的方法是:先将沉淀加入到盛有_____________ 溶液的烧杯中,充分搅拌后经____________ (填操作方法,下同)、____________ ,即可得到纯净的。
(3)下列关于题述流程中海水提镁的说法不正确的是____________ (填序号)。
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.副产品可用于氯碱工业
C.电解时会产生氯气
D.该流程中涉及的化学反应有分解反应、化合反应和置换反应
(4)电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁,则下列物质可用作镁蒸气的冷却剂的是____________ (填序号)。
A. B. C.空气 D. E.水蒸气
(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是
(2)生产过程中,过滤得到的沉淀中混有少量,实验室中除去沉淀中混有的少量的方法是:先将沉淀加入到盛有
(3)下列关于题述流程中海水提镁的说法不正确的是
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.副产品可用于氯碱工业
C.电解时会产生氯气
D.该流程中涉及的化学反应有分解反应、化合反应和置换反应
(4)电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁,则下列物质可用作镁蒸气的冷却剂的是
A. B. C.空气 D. E.水蒸气
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(0.65)
解题方法
【推荐1】用图所示的装置进行电解。通电一会儿,发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。
(1)A中发生反应的化学方程式为________ 。
(2)在B中观察到的现象是_______ 。
(1)A中发生反应的化学方程式为
(2)在B中观察到的现象是
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【推荐2】某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂。通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)用稀H2SO4酸化的KMnO4溶液能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量,还原剂和氧化剂的物质的量之比是______
(2)写出铝的氧化物进入MnSO4溶液的化学方程式______ 。
(3)用离子方程式表示MnCO3除去溶液中Al3+和Fe3+的原理(任选其一即可)______ 。
(4)写出在除铜镍的过程中,除去溶液中Cu2+的离子方程式______ 。
(5)写出KMnO4与MnSO4溶液反应的离子方程式______
(6)工业上将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,可制得KMnO4。装置如图:
D是溶液______ ,写出电解总反应的化学方程式______
(7)除杂后得到的MnSO4溶液可制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O,相对分子质量为169)。已知废气中SO2浓度为6.4g/m3,软锰矿浆K2MnO4溶液对SO2的吸收率可达90%,则处理1000m3燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体质量为______ kg (结果保留3位有效数字)。
请回答下列问题:
(1)用稀H2SO4酸化的KMnO4溶液能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量,还原剂和氧化剂的物质的量之比是
(2)写出铝的氧化物进入MnSO4溶液的化学方程式
(3)用离子方程式表示MnCO3除去溶液中Al3+和Fe3+的原理(任选其一即可)
(4)写出在除铜镍的过程中,除去溶液中Cu2+的离子方程式
(5)写出KMnO4与MnSO4溶液反应的离子方程式
(6)工业上将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,可制得KMnO4。装置如图:
D是溶液
(7)除杂后得到的MnSO4溶液可制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O,相对分子质量为169)。已知废气中SO2浓度为6.4g/m3,软锰矿浆K2MnO4溶液对SO2的吸收率可达90%,则处理1000m3燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体质量为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐3】亚硝酰氯(NOCl)是—种红褐色液体或黄色气体,其熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃,遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂,可由NO与C12在常温常压下合成。
(1)实验室制备原料气NO和Cl2的装置如下图所示:
实验室制Cl2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为________________________ 。装置B中盛放的试剂为______________ ,其作用为____________________________ 。
(2)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。
①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为____________________________ 。
②装置D中发生的反应方程式为____________________________ 。
③如果不用装置E会引起什么后果____________________________ 。
(3)工业上可用间接电化学法除去NO,其原理如下图所示,吸收塔中发生的反应为:NO+S2O42-+H2O→N2+HSO3-
①吸收塔内发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________________________________________ 。
②阴极的电极反应式为__________________________________________ 。
(1)实验室制备原料气NO和Cl2的装置如下图所示:
实验室制Cl2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为
(2)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。
①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为
②装置D中发生的反应方程式为
③如果不用装置E会引起什么后果
(3)工业上可用间接电化学法除去NO,其原理如下图所示,吸收塔中发生的反应为:NO+S2O42-+H2O→N2+HSO3-
①吸收塔内发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为
②阴极的电极反应式为
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