【題目】請(qǐng)回答氯堿工業(yè)的如下問題:
(1)氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k(質(zhì)量比)生成的產(chǎn)品。理論上k=_______(要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果);
(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì),必須精制后才能供電解使用。精制時(shí),粗鹽溶于水過(guò)濾后,還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl(鹽酸)③BaCl2,這3種試劑添加的合理順序是______________(填序號(hào));
(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,其中的電極未標(biāo)出,所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過(guò)。
①圖中X、Y分別是_____、_______(填化學(xué)式),分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小_________;
②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極:______;負(fù)極:_____;
③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處)____________、____________。
【答案】M(Cl2)/[2 M(NaOH)]=71/80=1:1.13或0.89 ③①② Cl2 H2 a%小于b% O2+4e-+2H2O=4OH- H2-2e-+2OH-=2H2O 燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能,降低能耗 提高產(chǎn)出堿液的濃度
【解析】
(1)電解食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,理論k=M(Cl2)/[2M(NaOH)]=71/80=1:1.13=0.89。
(2)由于加入的除雜試劑過(guò)量,過(guò)量的除雜試劑會(huì)成為新雜質(zhì),所以過(guò)量的除雜試劑也必須除去,則Na2CO3放在BaCl2之后,Na2CO3不僅用于除去Ca2+,而且除去過(guò)量的Ba2+;加入BaCl2和Na2CO3后,過(guò)濾除去難溶物,然后加入鹽酸除去過(guò)量的CO32-,3種試劑添加的合理順序是③①②。
(3)①燃料電池中通空氣(氧化劑)的一極應(yīng)為正極,所以Y(通入負(fù)極,還原劑)必為H2;在A(電解池)中H2產(chǎn)生于電解池的陰極,則產(chǎn)生于電解池陽(yáng)極的X必為Cl2;a% NaOH溶液進(jìn)入燃料電池,燃料電池的正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,水減少、OH-增多,Na+通過(guò)離子膜向正極移動(dòng),從燃料電池正極流出的NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大,即a%<b%。
②燃料電池B中正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,負(fù)極電極反應(yīng)式為2H2-4e-+4OH-=4H2O。
③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于:燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能,降低能耗;提高產(chǎn)出堿液的濃度。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化,其工作原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A. 該電池能在高溫下工作
B. 該電池工作時(shí),中間室中的Cl-移向右室
C. 正極上發(fā)生的電極反應(yīng):2NO3-+ 6H2O + 10e-═ N2 ↑+ 12OH-
D. 若有機(jī)廢水中有機(jī)物用C6H12O6表示,每消耗1 mol C6H12O6 轉(zhuǎn)移4 mol電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應(yīng)后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( )
A. 原NaOH溶液的濃度為0.2 mol·L-1
B. 通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448 mL
C. 所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D. 所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CO2的減排已經(jīng)引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注,近日我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了CO2高選擇性、高穩(wěn)定性加氫合成甲醇(CH3OH);卮鹣铝袉栴}:
(1)CH3OH的摩爾質(zhì)量是__gmol-1。
(2)2molH2O中所含原子的物質(zhì)的量為__mol。
(3)__g的氫氣中所含H原子的數(shù)目與1molCH3OH相同。
(4)含0.1NA個(gè)O的CO2中有__個(gè)電子,標(biāo)況下該CO2的體積為__L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某混合物的水溶液,可能含有以下離子中的若干種:、、、、、、現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
用鉑金絲蘸取第一份溶液,在酒精燈火焰上灼燒,透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色
第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體
第三份加足量溶液后,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱重其沉淀為。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測(cè)正確的是
A.原溶液中有
B.應(yīng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)才能確定是否存在
C.原溶液中一定有
D.原溶液中
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有五種有機(jī)物,請(qǐng)回答下列問題:
A. | B. | C. |
D. E. F.
(1)A物質(zhì)中含有的官能團(tuán)名稱為_____________、______________。
(2)B的分子式為_________________。
(3)D的一氯代物最多有________________種。
(4)上述化合物中互為同分異構(gòu)體的是_____;互為同系物的是____。(填字母)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液中含如下離子組中的若干種:、、、、、、、、、、,且物質(zhì)的量濃度相同。某同學(xué)欲探究該溶液的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃,觀察到紫色火焰
Ⅱ另取原溶液加入足量鹽酸有無(wú)色氣體生成,該氣體遇空氣變成紅棕色,此時(shí)溶液顏色加深,但無(wú)沉淀生成
Ⅲ、蚍磻(yīng)后的溶液分置于兩支試管中,第一支試管中加入溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上層清液變紅;第二支試管中加入,充分振蕩?kù)o置后溶液分層,下層出現(xiàn)紫紅色。下列說(shuō)法正確的是
A.原溶液中和至少有一種,一定沒有、
B.步驟Ⅱ中無(wú)色氣體可能含有,原溶液中可能含有
C.原溶液中肯定含有、
D.為確定是否含有,可取原溶液加入少量硝酸銀和稀硝酸,觀察是否產(chǎn)生沉淀
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在373K時(shí),密閉容器中充入一定物質(zhì)的量的NO2 和SO2 ,發(fā)生如下反應(yīng): NO2+ SO2NO + SO3 ,達(dá)到平衡時(shí),下列敘述正確的是
A、 SO2 、NO2、NO、SO3 的物質(zhì)的量一定相等
B、 NO2和 SO2 的物質(zhì)的量一定相等
C、平衡體系中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量一定等于生成物的總物質(zhì)的量
D、NO 和 SO3 的物質(zhì)的量一定相等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某興趣小組用0.50 mol/L KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol/L K2S2O8、0.10 mol/L Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
已知:S2O82-+2I-=2SO42-+I2(慢)
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(快)
(1)為探討反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表:
表中Vx=________mL,理由是__________。
(2)已知某條件下,濃度c(S2O82-)~反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖,若保持其他條件不變,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2O82-)~t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)。_______
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