【題目】鉛蓄電池有廣泛的應(yīng)用,由方鉛礦(PbS)制備鉛蓄電池電極材料(PbO2)的方法如下:
査閱資料:①PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
②Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開始沉淀時(shí)的PH值分別為1.9、7.0
③不同溫度和濃度的食鹽溶液中PbCl2的溶解度(g L-1):
| 20 | 40 | 60 | 100 | 180 | 260 | 300 |
13 | 3 | 1 | 0 | 0 | 3 | 9 | 13 |
50 | 8 | 4 | 3 | 5 | 10 | 21 | 35 |
100 | 17 | 11 | 12 | 15 | 30 | 65 | 95 |
(1)步驟I中FeCl3溶液與PbS反應(yīng)生成PbCl2和S的化學(xué)方程式為__________________;
加入鹽酸控制pH小于1.0的原因是________。
(2)步驟II中浸泡溶解時(shí)采用95℃和飽和食鹽水的目的分別是____________、_____________。
(3)步驟III中將濾液B蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的原因是__________(請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋)。
(4)步驟IV需用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%、密度為1.22 g·cm-3的硫酸溶液,現(xiàn)用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%、密度為1.84 g·cm-3的濃硫酸配制,需用到的玻璃儀器有___________ (填相應(yīng)的字母)。
A.燒杯 B.量筒 C.容量瓶 D.錐形瓶 E.玻璃棒 F.膠頭滴管
(5)用鉛蓄電池為電源,采用電解法分開處理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性廢水(最終Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3, NO2-轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)),其裝置如下圖所示。
①左池中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式是__________________。
②當(dāng)陰極區(qū)消耗2 mol NO2-時(shí),右池減少的H+的物質(zhì)的量為______________ mol。
【答案】 2FeCl3+PbS=PbCl2+S↓+2FeCl2 抑制 Fe3+ 的水解 加快浸泡速率 增大PbCl2在氯化鈉溶液中的溶解度 用冰水浴使反應(yīng)PbCl2(s)+2Cl- (aq) PbCl42-(aq)平衡逆向移動(dòng),使PbCl42-不斷轉(zhuǎn)化為PbCl2晶體而析出。 ABEF Cr2O72-+6Fe2+ +14H+=2Cr3++6Fe2+ +7H2O 2
【解析】本題考查化學(xué)工藝流程,從化學(xué)反應(yīng)原理、元素及其化合物的角度入手,(1)步驟I中FeCl3溶液與PbS反應(yīng)生成PbCl2和S,即FeCl3+PbS→FeCl2+PbCl2+S,F(xiàn)eCl3作氧化劑,PbS作還原劑,S被氧化,Pb的化合價(jià)沒發(fā)生變化,根據(jù)化合價(jià)的升降進(jìn)行配平,即2FeCl3+PbS→PbCl2+S↓+2FeCl2,然后根據(jù)原子守恒,配平其他,即反應(yīng)方程式為:2FeCl3+PbS=PbCl2+S↓+2FeCl2;根據(jù)信息②,Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開始沉淀時(shí)的pH值分別為1.9、7.0,因此加入鹽酸控制pH小于1的原因是抑制Fe3+水解;(2)升高溫度,可以加快浸泡速率,根據(jù)PbCl2在NaCl中的溶解度,溫度越高,PbCl2的溶解度越大,因此95℃增大PbCl2在氯化鈉溶液中的溶解度,根據(jù)根據(jù)信息①Cl-濃度增大,平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng),增大PbCl2溶解度;(3)根據(jù)PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0,正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),使PbCl42-轉(zhuǎn)化成PbCl2,促使PbCl2晶體析出;(4)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液,需要的儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管,有時(shí)也需要用托盤天平;(5)①鐵作陽極,根據(jù)電解原理,陽極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,利用Fe2+的還原性,與Cr2O72-發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)是Cr2O72-+6Fe2+ +14H+=2Cr3++6Fe2+ +7H2O;②陰極反應(yīng)式為2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,消耗2molNO2-的同時(shí)消耗8molH+,左池需要向右池轉(zhuǎn)移6molH+,因此右池減少H+的物質(zhì)的量為2mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)的產(chǎn)物一定是純凈物的是
A. 丙烯加聚 B. 丙烯與Br2加成
C. 丙烯與水加成 D. 丙烷與Br2光照取代
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
(1)250 ℃時(shí),以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):
CO2 (g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。
平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表:
物質(zhì) | CH4 | CO2 | CO | H2 |
體積分?jǐn)?shù) | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。
②已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)===CO2(g)+H2 (g) =2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) =-566.0 kJ·mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) 的ΔH=_____________。
(2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如下圖所示。250~300 ℃時(shí),溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是___________________________________________________________________。
②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是____________________________________。
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為________________________________________________。
(3)①Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議合理的是________(填字母)。
a.可在堿性氧化物中尋找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
c.可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找
②Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是在500 ℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700 ℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學(xué)方程式是_________________________________________。
(4)利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品。
反應(yīng)A:CO
高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)反應(yīng)A,工作原理示意圖如下:
CO2在電極a放電的反應(yīng)式是________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(6分)能源是影響經(jīng)濟(jì)和生活的重要因素。目前人類已開發(fā)和利用的能源中,氫氣是一種最理想的清潔能源。試填寫下列空格。
(1)點(diǎn)燃?xì)錃鈺r(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為 ;
(2)氫氣在原電池中反應(yīng)時(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為 ;
(3)若在常溫常壓下,上述兩種方式都反應(yīng)1molH2,則放出的能量 (填“相同”或“不相同”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某烷烴的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3,它的正確命名是
A. 3-甲基己烷 B. 2-乙基戊烷 C. 4-乙基戊烷 D. 2,2-二甲基戊烷
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L H2中所含質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均為2NA
B. 71g 氯氣與足量鐵粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
C. IL 1 mol·L-1的鹽酸中所含粒子總數(shù)為2NA
D. 同質(zhì)量、不同密度的N2和CO 中的原子數(shù)相等
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【題目】1molCH4與Cl2發(fā)生光照下反應(yīng),生成相同物質(zhì)的量的4種取代物,則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為
A.0.5 molB.2 molC.2.5 molD.4 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與數(shù)學(xué)有密切的聯(lián)系,將某些化學(xué)知識(shí)用數(shù)軸表示,可以受到直觀形象、簡明易記的良好效果。下列用數(shù)軸表示的化學(xué)知識(shí)中錯(cuò)誤的是( )
A. 分散系的分類
B. 鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液中鐵元素的存在形式
C. CO2通入澄清石灰水中反應(yīng)的產(chǎn)物
D. AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后Al元素的存在形式
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