【題目】以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的某些過程如圖:
(1)除去粗鹽中的微溶物質(zhì)CaSO4通常用Na2CO3處理,請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋說明:____。
(2)人們習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫做氯堿工業(yè)。圖1表示電解飽和NaCl溶液的裝置,X、Y是石墨棒。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),在兩邊同時(shí)各滴入幾滴酚酞溶液,請(qǐng)回答以下問題:
檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_____。電解NaCl溶液的離子方程式是____。
(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池(如圖2所示),目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關(guān)問題:
①通入氫氣電極的反應(yīng)式為____。
②石墨電極為_____(填“陽極”或“陰極”),反應(yīng)一段時(shí)間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,_____區(qū)(填“鐵極”或“石墨極”)的溶液先變紅。
③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將____(填“增大”“減小”或“不變”)。
④若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有224mL氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵電極上生成的氣體在標(biāo)況下體積為_____L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為_____g。(銅的摩爾質(zhì)量為64)
【答案】CaSO4存在下列的溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+(aq),加入Na2CO3溶液后,與Ca2+結(jié)合,生成更難溶的CaCO3沉淀;Ca2+離子濃度減少,使上述平衡向著更難溶的方向移動(dòng) 將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口,若觀察到試紙變藍(lán),證明有Cl2產(chǎn)生 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH- H2-2e-+2OH-═2H2O 陽極 鐵極 減小 0.448 1.28
【解析】
流程圖粗鹽水加入沉淀劑沉淀Ca2+、Mg2+和SO42-離子,過濾得到的濾液調(diào)節(jié)溶液pH至酸性,加熱濃縮得到飽和氯化鈉溶液,電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣,飽和食鹽水中通入氨氣、二氧化碳得到碳酸氫鈉晶體,碳酸氫鈉晶體加熱分解得到碳酸鈉。
(1)除去粗鹽中的微溶物質(zhì)CaSO4通常用Na2CO3處理,平衡移動(dòng)原理解釋為:CaSO4存在下列的溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+(aq),加入Na2CO3溶液后,離子與Ca2+結(jié)合生成更難溶的CaCO3沉淀;Ca2+離子濃度減少,使上述平衡向著更難溶的方向移動(dòng);
(2)X電極上氫離子放電生成氫氣,Y電極上氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑,氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn),如果濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色,則證明有氯氣生成,電解NaCl溶液的離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
(3)①燃料電池中,通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),通入氫氣電極的反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-═2H2O;
②石墨電極為陽極,鐵電極作陰極,陰極上氫離子放電,同時(shí)電極附近有氫氧根離子生成,溶液呈堿性,無色酚酞試液在鐵極附近變紅色;
③丙裝置為粗銅的電解精煉,純銅為陰極,陰極上銅離子放電,電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu,溶解的粗銅小于析出的銅質(zhì)量,導(dǎo)致溶液中硫酸銅濃度降低;
④串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等,當(dāng)轉(zhuǎn)移相等電子時(shí)消耗氧氣體積與生成氫氣體積之比為1:2,所以生成氫氣體積為0.448L;轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量==0.04mol,轉(zhuǎn)移電子相等,則析出銅的質(zhì)量=×64g/mol=1.28g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列混合溶液中,各離子濃度的大小順序正確的是
A. 10 mL 0.1 mol/L氨水與10 mL 0.1 mol/L鹽酸混合:c(Cl)>c()>c(OH)>c(H+)
B. 10 mL 0.1 mol/L NH4Cl溶液與5 mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合:c(Na+)=c(Cl)>c(OH)>c(H+)
C. 10 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液與5 mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合:c(Na+)=c(CH3COO)>c(OH)>c(H+)
D. 10 mL 0.5 mol/L CH3COONa溶液與6 mL 1 mol/L鹽酸混合:c(Cl)>c(Na+)>c(OH)>c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】近兩年來無人駕駛汽車的大熱使得激光雷達(dá)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),激光雷達(dá)的核心部件需要一種氮化鋁(A1N)導(dǎo)熱陶瓷片。下圖是從鋁土礦(主要成分為A12O3,還含有少量SiO2、 Fe2O3等雜質(zhì))中提取A12O3并生產(chǎn)A1N的工藝流程:
(1)“溶解”時(shí),已知溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉可發(fā)生反應(yīng):2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O=== Na2Al2Si2O8↓ +4NaOH。赤泥的主要成分除了生成的Na2Al2Si2O8還有________(寫出化學(xué)式),Na2Al2Si2O8用氧化物的形式表示為______________________________________________________。
(2) “酸化”時(shí)通入過量CO2與NaA1O2反應(yīng)生成NaHCO3 和另一種白色沉淀,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________;實(shí)驗(yàn)室過濾需用到的玻璃儀器有燒杯、_____________________、玻璃棒。
(3)“還原”時(shí),炭黑在高溫下被氧化為CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________;
(4)已知:AlN+NaOH + H2O===NaA1O2+NH3 ↑。現(xiàn)取氮化鋁樣品5.0 g(假設(shè)雜質(zhì)只含有炭黑)加到100 mL 1. 0 mol L-1的NaOH溶液中恰好反應(yīng)完,則該樣品中A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ___________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,W+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是
A.Y與氫元素所形成的化合物分子中只含有極性鍵
B.W2Y、W2Y2中陰、陽離子個(gè)數(shù)比均為1∶2
C.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比X的強(qiáng)
D.將XY2通入W單質(zhì)與水反應(yīng)后的溶液中,生成的鹽只有一種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)下列圖像的描述正確的是
A. 根據(jù)圖①判斷反應(yīng)A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)的 △H>0
B. 圖②可表示壓強(qiáng)(P)對(duì)反應(yīng)2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影響
C. 圖③可表示向醋酸溶液通入氨氣時(shí),溶液導(dǎo)電性隨氨氣量的變化
D. 根據(jù)圖④,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入CuO調(diào)節(jié)pH至3~5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如圖所示。則下列說法不正確的是( )
A.試劑X為鐵粉
B.試劑Y為稀鹽酸,操作②是過濾
C.操作③是:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾
D.可用K3Fe(CN)6溶液來檢驗(yàn)“溶液1”中的主要陽離子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】赤銅礦的主要成分是Cu2O,輝銅礦的主要成分是Cu2S,將赤銅礦與輝銅礦混合加熱發(fā)生以下反應(yīng):Cu2S+2Cu2O==6Cu+SO2↑,關(guān)于該反應(yīng)的說法中正確的是( )
A.該反應(yīng)的氧化劑只有Cu2O
B.Cu2S在反應(yīng)中既是氧化劑,又是還原劑
C.Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
D.每生成19.2gCu,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.8mol電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氣和二氧化碳在一定條件下可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
I、在恒溫條件下,分別將2 molCO2和6 mol H2充入一個(gè)固定容積為1L的密閉容器中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體混合物中n(H2)、n(CH3OH)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表;
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(CH3OH)/mol | 0 | 0.50 | 0.80 | 0.90 | 0.99 | 1.00 | 1.00 |
(1)前10min中利用CO2表示的反應(yīng)速率為____________。
(2)該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。
(3)該溫度下,若向同容積的另一容器中投入的:CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度分別為2 mol·L-1、2 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1,則此時(shí)v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ、在密閉容器中充入1molCO2和3 mol H2,測得混合氣體中甲醇的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖A所示:
試回答下列問題:
(1)該反應(yīng)是______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)氫氣在Q點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率_________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)氫氣在W點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率;
(3)解釋0—T0內(nèi),甲醇的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì):_______________。
(4)圖B表示氫氣轉(zhuǎn)化率α(H2)與投料比的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)趫DB中畫出兩條變化曲線并標(biāo)出曲線對(duì)應(yīng)的條件,兩條曲線對(duì)應(yīng)的條件分別為:一條曲線對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是1.01×105Pa;另一條曲線對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是3.03×105Pa(其它條件相同)________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液與0.1 mol·L-1 HCl溶液等體積混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaX和弱酸HX混合后呈酸性的溶液中:c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液與0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等體積混合:3c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液與0.1 mol·L-1 HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c()+c()+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
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