曲一线科学备考 (3, 易)第②步中, 还原1 mol Cr2离子, 需要 mol的FeSO4·7H2O。
(4, 中)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH-(aq) 常温下, Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32, 要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L, 溶液的pH应调至 。 方法2: 电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2Cr(OH)3沉淀。
的酸性废水, 随着电解进行, 在阴极附近溶液pH升高, 产生
(5, 中)用Fe做电极的原因为 。
(6, 中)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) , 溶液中同时生成的沉淀还有 。
30. (2011四川, 29)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4, 又能制H2。
请回答下列问题:
(1, 易)已知1 g FeS2完全燃烧放出7. 1 kJ热量, FeS2燃烧反应的热化学方程式为 。 (2, 中)该循环工艺过程的总反应方程式为 。
(3, 易)用化学平衡移动的原理分析, 在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
(4, 难)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示), NiO(OH)作为电池正极材料, KOH溶液作为电解质溶液, 可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MH Ni(OH)2+M
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曲一线科学备考 ①电池放电时, 负极的电极反应式为 。
②充电完成时, Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2, O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗, 从而避免产生的气体引起电池爆炸, 此时, 阴极的电极反应式为 。
31. (2009重庆, 26)工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料, 其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1, 易)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图, 电解槽阳极产生的气体是 ; NaOH溶液的出口为 (填字母); 精制饱和食盐水的进口为 (填字母); 干燥塔中应使用的液体是 。 (2, 中)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产, 其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。 ①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同), 方法为高温下SiCl4与H2和O2反应, 产物有两种, 化学方程式为 。 ②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用, 一定条件下, 在20 L恒容密闭容器中的反应: 3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
4SiHCl3(g)
达平衡后, H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0. 140 mol/L和0. 020 mol/L, 若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物, 理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3, 易)采用无膜电解槽电解饱和食盐水, 可制取氯酸钠, 同时生成氢气, 现制得氯酸钠213. 0 kg, 则生成氢气 m3(标准状况)。 32. (2009宁夏, 37)请回答氯碱工业中的如下问题:
(1, 易)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k= (要求计算表达式和结果);
(2, 易)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、S等杂质, 必须精制后才能供电解使
用。精制时, 粗盐溶于水过滤后, 还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)、③BaCl2, 这3种试剂添加的合理顺序是 (填序号);
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曲一线科学备考 (3, 难)氯碱工业是高耗能产业, 一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中, 相关物料的传输与转化关系如下图所示, 其中的电极未标出, 所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X、Y分别是 、 (填化学式), 分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 ; ②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极: ; 负极: ; ③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2
处) 、 。
33.(2010安徽, 27)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究, 设计实验流程如下:
(1, 易)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2, 中)第③步反应的离子方程式是 。 (3, 中)第④步反应后, 过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。 若过滤时发现滤液中有少量浑浊, 从实验操作的角度给出两种可能的原因: 、 。
(4, 中)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18. 1 g, 第③步反应中加入20. 0 mL 3. 0 mol·L-1的H2SO4溶液, 假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3, 则至少有 g Na2CO3参加了反应。
34.（2012年山西省太原市二模）(14分)下列框图涉及的物质所含元素中, 除一种元素外, 其
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曲一线科学备考 余均为元素周期表中前18号元素。其中A、F为无色气体单质, B为具有刺激性气味的气体, C为黑色氧化物, E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。
请回答下列问题:
(1)B的电子式为 。
(2)J、K是同种金属的不同氯化物, K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式: 。
(3)气体B在纯A中燃烧, 可生成F和水。科学家利用此原理, 设计成B-A燃料电池, 则通入气体B的一极是 (填“正极”或“负极”); 碱性条件下, 该极的电极反应式为 。
(4)在80 ℃时, 将0. 80 mol气体L充入2升已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应生成M, 隔一段时间对该容器内的物质进行分析, 得到如下数据: 时间/s n(L)/mol n(M)/mol 0 0. 80 0. 00 30 a 0. 10 60 b 0. 20 90 c 0. 20 ①计算a= ,此温度时该反应的平衡常数K= ; ②改变条件使反应重新达到平衡, 能使c(M)/c(L)值变小的措施有 (填字母编号)。 A.增大L的起始浓度 B. 升高温度 C.使用高效催化剂 D. 向混合气体中通入稀有气体
35.（2012年宁夏银川三模）(14分)“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。 (1)火箭升空需要高能的燃料, 经常用N2O4和N2H4作为燃料, 工业上利用N2和H2可以合成NH3, NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知: N2(g)+2O2(g)N2H4(g)+O2(g)NO2(g)
2NO2(g) ΔH=+67. 7 kJ·mol-1 N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534. 0 kJ·mol-1
1/2N2O4(g) ΔH=-26. 35 kJ·mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程
式:
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(2)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图, 其中燃料电池采用KOH为电解液, 燃料电池放电时的负极反应为 。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33. 6 L气体(已折算成标况), 则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
向日面时 背日面时
光电转换器水电解系统氢氧储罐燃料电池系统
(3)在载人航天器的生态系统中, 不仅要求分离去除CO2, 还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化: 2CO2 2CO+O2, CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为: 4OH--4e- O2↑+2H2O, 则阴极反应为 。有人提出, 可
以设计反应2CO 2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行? , 理由是 。 36.（2012年河北唐山三模）(14分)下图是元素周期表的一部分, 按要求回答下列问题。
(1)Fe在元素周期表中位于 周期, 第 族。
(2)写出由元素①、⑥形成的既含极性键又含非极性键的化合物的结构式 ; M是由⑦、⑧元素形成的四原子分子, 其各元素原子的最外层均满足8电子稳定结构, 写出M的电子式 。
(3)A、B、C、D、E、X是由上表给出的元素组成的单质或化合物, 存在如下转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。
若E为氧化物, X为单质, 则A与水反应的离子方程式
为 , 写出由B生成C的化学方程
式 , 当生成D的物质的量为0. 3 mol时, 理论上至少消耗A mol。
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