【題目】化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
(1)催化反硝化法中,H2能將NO還原為N2。25 ℃時,反應(yīng)進(jìn)行10 min,溶液的pH由7變?yōu)?2。
①N2的電子式為________。
②上述反應(yīng)離子方程式為____________,其平均反應(yīng)速率v(NO)=_____mol·L-1·min-1。
③還原過程中可生成中間產(chǎn)物NO,寫出三種促進(jìn)NO水解的方法:______________。
(2)電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。
①電源正極為________(填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為_______________。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則質(zhì)子交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為________g。
【答案】2NO+5H2N2+2OH-+4H2O0.001加酸,升高溫度,加水A 2NO+6H2O+10e-===N2↑+12OH-14.4
【解析】
①氮?dú)鉃楣矁r分子,氮原子間存在3個共用電子對。
②在催化劑條件下,氫氣和硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)、水和氫氧根離子;先根據(jù)溶液pH的變化計(jì)算氫氧根離子反應(yīng)速率,再根據(jù)氫氧根離子和硝酸根離子之間的關(guān)系式計(jì)算硝酸根離子反應(yīng)速率。
③亞硝酸根離子水解是吸熱反應(yīng),根據(jù)外界條件對其水解反應(yīng)影響來分析。
(2) ①由圖示知在Ag-Pt電極上NO3-發(fā)生還原反應(yīng),因此Ag-Pt電極為陰極,則B為負(fù)極,A為電源正極;在陰極反應(yīng)是NO3-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N2,利用電荷守恒與原子守恒知有氫離子參與反應(yīng)且有水生成。
②兩極的質(zhì)量差實(shí)際上陽極消耗水的質(zhì)量和陰極析出N2、質(zhì)子交換膜進(jìn)入H+的質(zhì)量之差,由兩極的反應(yīng)方程式可得:H2O-2e-、N2-10H+-10e-,左側(cè)減重18g,右側(cè)減重5.6-2=3.6g,然后計(jì)算Δm左-Δm右。
(1)①N2為共價分子,氮氮間形成三鍵,其電子式為NN;正確答案:。
②反應(yīng)中堿性增強(qiáng),故應(yīng)有OH-生成,再結(jié)合原子守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為: 5H2+2NON2+2OH-+4H2O;根據(jù)速率的計(jì)算公式v=△c/△t可知:v(NO)=v(OH-)=(10-2-10-7)/10=0.001 mol·L-1·min-1;正確答案:NO+5H2N2+2OH-+4H2O;0.001。
③亞硝酸鹽水解是吸熱反應(yīng),且水解時生成氫氧根離子,稀釋亞硝酸鹽溶液能促進(jìn)其水解,所以要使NO水解使溶液中c(OH-)變大,可促進(jìn)NO水解的措施有加熱、加水或加酸等;正確答案:加水、升高溫度、加酸。
(2)①NO生成N2發(fā)生了還原反應(yīng),應(yīng)在電解池的陰極發(fā)生,故A為原電池的正極;陰極發(fā)生還原反應(yīng),故電極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e-===N2↑+12OH-;正確答案:A;2NO+6H2O+10e-===N2↑+12OH-。
②由電極反應(yīng)式可知,轉(zhuǎn)移2mol電子,溶液減少的質(zhì)量[m(N2)]為5.6 g,同時有2molH+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè),故右側(cè)溶液減少3.6g。陽極發(fā)生的反應(yīng)為4OH--4e-===O2↑+2H2O,每轉(zhuǎn)移2mol電子,生成16gO2,同時有2mol H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè),使左側(cè)溶液質(zhì)量減少18g,故兩側(cè)溶液減少的質(zhì)量差為14.4 g;正確答案:14.4。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下向20.00 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.10 mol/L鹽酸40.00 mL,所得溶液的pH與加入鹽酸體積的關(guān)系如表所示:
溶液的pH | 加入鹽酸的總體積 |
12 | V(HCl)=0 |
8 | V(HCl)=20.00 mL |
5 | V(HCl)=40.00 mL |
回答下列問題:
(1)20.00 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中所有陽離子和陰離子的濃度有何關(guān)系?______ (用等式表示)。
(2)當(dāng)V(HCl)=20.00 mL時,溶液呈堿性的原因是________(用離子方程式和必要的文字說明)此時溶液中c(H2CO3)____(填“>”、“<”或“=”)c(CO32—)。
(3)V(HCl)=40.00 mL時,得到H2CO3飽和溶液,且c(H2CO3)=4.0×10-5mol/L。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO3—+H+的電離常數(shù)K1=_____。此時保持其他條件不變,繼續(xù)加入0.1 mol/L鹽酸10.00 mL,K1將_____(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)若向20 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中加入BaCl2粉末3.94×10-7 g時開始產(chǎn)生沉淀BaCO3,則Ksp(Ba2CO3)= 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是 ( )
①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品
③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維
④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于金屬鈉的敘述中,說法正確的是
A.Na在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰B.Na在空氣中燃燒,產(chǎn)物是Na2O
C.Na是銀白色金屬,硬度大,熔點(diǎn)高D.Na可以在空氣中穩(wěn)定存在
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將128g銅置于一定量的濃硝酸中并微熱。當(dāng)銅片完全消失時,共收集到NO2和NO的混合氣體44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(1)寫出上述過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_________、____________________。
(2)完成該反應(yīng)至少需要量取10mol·L-1的濃硝酸________mL。
(3)混合氣體中NO2的體積為______________L,NO的體積________L(均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素。
在上表中用字母代號回答下列問題:
(1)屬于堿金屬元素的有______________________;
(2)寫出下列元素在周期表中的位置:c_______________;e_______________;
(3)X、Y、Z、T、V為5種短周期元素,X、Y、Z在周期表中位置如圖所示。這3種元素原子序數(shù)之和是41,X和T在不同條件下反應(yīng),可以生成T2X(白色固體)和T2X2(淡黃色固體)兩種化合物。V單質(zhì)在Z單質(zhì)中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰,產(chǎn)物溶于水能使紫色石蕊溶液變紅,則:
①5種元素的元素符號分別是X___________,Y________,Z________,T_______, V____。
②Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖是____________________________________。
③T、X形成化合物T2X2的化學(xué)方程式為______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為0.1 mol·L-1、0.3mol·L-1和0.2mol·L-1,則平衡時各物質(zhì)的濃度不可能是( )
A. X為0.2 mol·L-1
B. Y為0.1 mol·L-1
C. Z為0.3 mol·L-1
D. Z為0.1 mol·L-1時,Y為0.45 mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】孔雀石主要成分是Cu2(OH)2CO3,還含少量FeCO3及Si的化合物,實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備硫酸銅晶體的步驟如下:
(1)步驟I中涉及的主要反應(yīng)用離子方程式表示為__________.
(2)步驟Ⅱ中試劑①是_______(填代號).
A.KMnO4 B.H2O2 C.Fe粉 D.KSCN
(3)步驟Ⅲ加入CuO 的目的是_________
(4)步驟Ⅳ獲得硫酸銅晶體,需要經(jīng)過_____________冷卻結(jié)晶、過濾等操作.
(5)測定硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)中結(jié)晶水的x值:稱取2.41g硫酸銅晶體,在坩堝中加熱至質(zhì)量不再改變時,稱量粉末的質(zhì)量為1.6g.則計(jì)算得x=______(計(jì)算結(jié)果精確到0.1)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在無色透明溶液中,不能大量共存的離子組是( )
A.K+、Na+、SO42-、Cl-B.K+、Na+、HCO3-、NO3-
C.Ca2+、Na+、OH-、HCO3-D.Ba2+、Na+、OH-、NO3-
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